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Explorando Barreras, Facilitadores, Justificación y Métodos de Planificación para Total Productivo
Implementación del Mantenimiento en la Producción Automatizada de Aviones Comerciales por
David Michael Feliciano
BSE Ingeniería Química, Universidad de Princeton , 2008
Presentado a la Sloan School of Management y la División de Sistemas de Ingeniería del MIT en
Cumplimiento Parcial de los Requisitos para los Títulos de
Maestría en Administración de Empresas
wU
y
Maestría en Ciencias en Sistemas de Ingeniería
YO. -
6
w=w
- co zC
yo
En conjunto con el Programa de Líderes para Operaciones Globales del Instituto
(.)
(N U E V A J E R S E Y
LL
Tecnológico de Massachusetts , junio de 2015.
LL
0,
0 2015 David M. Feliciano. Todos los derechos reservados.
El autor otorga permiso al MIT para reproducir y distribuir públicamente copias impresas y electrónicas de este
documento de tesis en su totalidad o en parte en cualquier medio conocido ahora o en el futuro.
cl- _
CA ~ 1
-~
redacción de firma7 )
Firma de algunos
División de Sistemas de Ingeniería NTSloan School of Management 8, 2015 821
Firma redactada
.es
Certificado por_
AdyenJ. Spear, Supervisora de Tesis
Senior Leor) MUT Soan School of Management
Certificado por
Firma redactada
Bruce G. Cameron, supervisor de tesis ,
director, profesor de laboratorio de
arquitectura de sistemas, división de sistemas de ingeniería
Aceptado por Firma redactada
Munther A. Dahleh
William A. Coolidge Profesor de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación Presidente
del Comité de Educación de ESD
Aceptado por
Firma redactada
Maura HersoV, Directora del Programa de MBA Sloan del MIT
Escuela de Administración Sloan del MIT
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Exploración de barreras, facilitadores, justificación y métodos de planificación para la
implementación del mantenimiento productivo total en la producción automatizada de
aviones comerciales por David M. Feliciano
Presentado a la Escuela de Administración Sloan del MIT y
al Departamento de Sistemas de Ingeniería el 8 de mayo de 2015 en Cumplimiento parcial de los
requisitos para el Grado de Maestría en Administración de Empresas y Maestría en Ciencias en
Ingeniería de Sistemas
Resumen
El programa 737 actualmente produce 42 aviones por mes y aumentará esa tasa de producción a 47 por mes para
2017 y 52 por mes en 2018 [ 1] [2]. Para ayudar a cumplir con estas tarifas, Boeing planea aumentar la cantidad
de automatización en el taller que produce largueros delanteros y traseros para todas las variantes del 737 . Para
mitigar los riesgos asociados con una mayor automatización, al equipo de diseño de automatización le gustaría
implementar un enfoque para el mantenimiento y la operación del equipo conocido como Mantenimiento Productivo
Total (TPM). Sin embargo , la justificación del TPM no estaba clara y no existía una estrategia de implementación .
Por lo tanto, el enfoque de esta tesis es aclarar la justificación de TPM, comprender cómo TPM podría afectar
el sistema de producción , identificar las barreras y los facilitadores de la implementación de TPM en Boeing y
presentar un plan de implementación de TPM que sea apropiado y efectivo para el particular . contexto en el que
se ejecutará .
Un análisis de los datos y prácticas de mantenimiento actuales , estudios de casos dentro de la fábrica actual y
un análisis cualitativo del futuro sistema de producción sugieren que TPM podría proporcionar muchos beneficios
cuantitativos y cualitativos y que el nuevo sistema de producción es un buen candidato para TPM. Los resultados
de un modelo de eventos discretos muestran que TPM presenta un riesgo mínimo de interrumpir el futuro sistema
de producción . Los resultados de una encuesta de empleados muestran que los factores más importantes para la
implementación exitosa de TPM están relacionados con la planificación y la creación de soporte antes de la
implementación. Estos hallazgos influyeron en el diseño del plan de implementación de TPM presentado en esta
tesis, que se enfoca inicialmente en la construcción de soporte, planificación y capacitación.
A medida que la industria de las aerolíneas adopta equipos automatizados en respuesta a una mayor
competencia, TPM puede convertirse en una estrategia importante para mantenerse competitivo. Los análisis
multifacéticos demostrados en esta tesis para justificar TPM, el método de encuesta utilizado para comprender
las barreras específicas de la empresa y los facilitadores de TPM, y el método para diseñar un plan de
implementación de TPM personalizado basado en los conocimientos de estos análisis pueden servir como un
modelo general para implementar TPM dentro de Boeing y dentro de la industria aérea más amplia .
Director de tesis : Bruce G. Cameron Cargo:
Director del Laboratorio de arquitectura de sistemas y profesor de la División de sistemas de ingeniería
Supervisor de tesis : Steven J. Spear
Título: Profesor titular, MIT Sloan School of Management
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Agradecimientos
Quisiera agradecer al Programa de Líderes para Operaciones Globales por su apoyo a esta
trabajar. También me gustaría agradecer a The Boeing Company por su apoyo a este trabajo. los
liderazgo y apoyo de Aaron Jones y Bruce Moravec hizo mi pasantía y este proyecto
posible. El equipo de diseño del que formé parte me brindó toneladas de apoyo y educación,
especialmente Punit Shivji, Tim Thornton, Gavin Smith y Evan Johnson. yo no hubiera aprendido _
una décima parte de lo que aprendí sobre el sistema de producción si no hubiera sido por su extensa
conocimiento y enseñanza paciente . Megan Taylor me enseñó mucho sobre Boeing Company y _
fue un gran amigo durante mi tiempo en Boeing. Jeff Adams y Gail Jezek de Renton
El equipo de planificación de TPM fue fundamental para ayudarme a aprender sobre TPM y también se volvió bueno
amigos. ¡Gracias a todos!
Quisiera reconocer a mis dos asesores de tesis , Bruce Cameron y Steve Spear , quienes
me apoyó durante mi pasantía. Bruce me brindó mucha orientación y práctica .
consejos y Steve Spear me ayudaron a entender cómo convertir mi experiencia en una tesis.
La comunidad LGO fue una increíble fuente de amistad y apoyo durante todo el
internado. Pasé un tiempo increíble en Seattle con Ammar Asfour , Esther Mangan y Erik .
Charpentier. Ellen Ebner siempre estuvo dispuesta a escuchar mis experiencias, contrastarlas con las suyas .
propio, y ofrecer consejos bien pensados . Finalmente , me gustaría agradecer a todos los LGO que me ayudaron _
y proporcionó comunidad a través de visitas, llamadas telefónicas y blogs. A pesar de que estábamos separados
por muchos kilómetros nunca nos separamos .
Agradezco el apoyo de mis padres , hermano y hermana . no hubiera llegado tan lejos _ _ _
sin tu amor Siempre creíste en mí y me apoyaste durante mis muchos años de
educación, por lo que estoy eternamente agradecido. Todos ustedes fueron la última fuente de aliento .
cuando más lo necesitaba .
Por último, me gustaría agradecer a mi prometida Elizabeth Cespedes . Ella fue mi compañera de aventuras durante
el verano de Seattle y mi compañero de tesis cuando regresé a Cambridge . no tengo el _
palabras para expresar lo increíblemente bendecido que soy de tenerte en mi vida .
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Contenido
RESUMEN .................................................. .................................................... ................................................
3
AGRADECIMIENTOS. ........................................................................................................................ 5
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN ............................................... .................................................... ..............
11
1.1 ANTECEDENTES Y MOTIVACIÓN DEL PROYECTO ........................................... .............................................
11
1.2 PROBLEMAS DE ESTADO _ _ _ _ _ _ .................................................... .................................................... ..................
11
1.3 VISTA GENERAL DE LA T ÉSIS ............................... _ _ ... ............................................................. ... ..................................
13
CAPÍTULO 2 : ANTECEDENTES ............................................... ..................................
2 .1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INDUSTRIA .................................. _ _ _ _ .................................................... ...............................
2.2 ENSAMBLAJE ACTUAL DEL LARGADOR 737 EN RENTON ........................................... .............................................
2.3 AUTOMATIZACIÓN DEL ENSAMBLE SPAR 737 EN RENTON ........................................... .............................
15
15
dieciséis
18
2.4 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL .................................................................. 20
CAPÍTULO 3: EL CASO DE TPM. .................................................................................................. 25
3.1 BENEFICIOS DEL TPM DOCUMENTADOS EN LITERATURA Y ESTUDIOS DE CASOS ....................................... 26
3.2 ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO ACTUAL DEL TALLER SPAR ........................................... .....................
27
3.3 A NÁLISIS ORGANIZACIONAL ............................................... .................................................... .........
33
3.4 ANÁLISIS CUALITATIVO DE LA FUTURA TIENDA SPAR .................................................................. 35
3.5 RESUMEN Y DISCUSIÓN .................................................. _ _ _ .................................................... ..................
37
CAPÍTULO 4: MODELO DE EVENTOS DISCRETOS DEL SISTEMA AUTOMATIZADO DE PRODUCCIÓN DE LARGOS
CON T PM _
.................................................... .................................................... .............................................................
39
4.1 FORMULACIÓN DEL MODELO , ENTRADAS Y SALIDAS ......................................................................................... 40
4.2 INVESTIGACIONES DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA A DIFERENTES DURACIONES DE PM .......................................46
4.3 INVESTIGACIONES DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA A LA VARIACIÓN DE LA CONFIABILIDAD DE LA MÁQUINA ............ 52
4.4 INVESTIGACIONES DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA A LA DURACIÓN DE PM Y CONFIABILIDAD DE LA MÁQUINA ......................... 54
7
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4.5 RESUMEN Y DISCUSIÓN _ _ _ _
.................................................... .................................................... .......
58
CAPÍTULO 5: BARRERAS Y FACILITADORES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE TPM EN BOEING........ 61
5.1 REVISIÓN DE LA LITERATURA: IMPLEMENTACIÓN DE TPM , FACTORES DE ÉXITO Y BARRERAS .............. 62
5.2 DESCRIPCIÓN GENERAL Y M ETODOLOGÍA DE LA ENCUESTA ...........................................................................63
5.3 RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE LA ENCUESTA
.................................................... .............................................
5 .4 C ON C L U S IÓ N ............................................... .................................................... ..........................................
66
68
CAPÍTULO 6: PLAN DE IMPLEMENTACIÓN DE TPM EN EL FUTURO SISTEMA PRODUCTIVO.70
6.1 METODOLOGÍA PARA ELABORAR EL PLAN DE IMPLEMENTACIÓN TPM ........................................... .......
6.2 MARCO PARA IMPLEMENTAR TPM
.................................................... ......................................
71
71
6.3 RECOMENDACIONES CLAVE PARA UNA IMPLEMENTACIÓN EXITOSA..................................................... 81
CAPÍTULO 7: RESUMEN Y PRÓXIMOS PASOS .................................................................................... 83
7.1 RESUMEN Y APLICABILIDAD G ENERAL
7.2 SUGERENCIAS DE TRABAJO FUTURO _
.................................................... .....................................
83
.................................................... ..........................................................
85
R E HACER EN C ES. ...........................................................................................................................................87
APÉNDICE A: ENCUESTA DE FACTORES FAVORABLES Y BARRERAS DEL TPM ........... 91
CATEGORÍA Y FACTOR DE LA ENCUESTA Y DEFINICIONES .............................................................................. 91
8
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Lista de Figuras
FIGURA 1 - ILUSTRACIÓN GENÉRICA DE LOS COMPONENTES DEL ALA ........................................... ..........................................
dieciséis
FIGURA 2 - ACORDES Y MALLAS SIENDO CARGADOS EN UNA MÁQUINA AUTOMATIZADA PARA EL ENSAMBLAJE ........................ 17
FIGURA 3 - CORRELACIÓN ENTRE EL TIEMPO DE INACTIVIDAD SEMANAL Y EL TIEMPO EXTRA PARA TODAS LAS MÁQUINAS DE PRODUCCIÓN SPAR
CUATRO AÑOS _ _ _ _ _ _ ........................................... ........................................................ ........ ……….
29
FIGURA 4 - RESUMEN GRÁFICO DEL M ODELO DE EVENTO DISCRETO ....................................... .............................................
40
FIGURA 5 - CURVA DE LA BAÑERA QUE REPRESENTA LA CONFIABILIDAD EN TÉRMINOS DE LA TASA DE FALLAS DEL EQUIPO [19] ...............
43
FIGURA 6 - REPRESENTACIÓN GENÉRICA DEL ÁREA DE MANTENIMIENTO Y UNA ETAPA DE PRODUCCIÓN EN EL AUTOMATIZADO
FASE DE MONTAJE SU DE REPUESTO _ _ _ _ _ ....................................... ......... .....................................
44
FIGURA 7 - TIEMPO DE INACTIVIDAD DEL SISTEMA VS. HORAS PM , L TBF = 32 HORAS...................................................................... 47
FIGURA 8 - SALIDA DEL SISTEMA VS. HORAS PM , L TBF = 32 HORAS. .......................................................................... 48
FIGURA 9 - SALIDA DEL SISTEMA VS. HORAS PM EN UNA VARIEDAD DE SUPUESTOS DE CONFIABILIDAD DE LA MÁQUINA ....... 50
FIGURA 10 - SALIDA DEL SISTEMA NORMALIZADA VS. HORAS PM EN UNA VARIEDAD DE SUPUESTOS DE CONFIABILIDAD DE LA MÁQUINA 50
FIGURA 11 - SALIDA DEL SISTEMA VS. TIEMPO DE INACTIVIDAD DEL SISTEMA , MF INDICA LA PORCIÓN DE EVENTOS QUE SON PRINCIPALES
F A L U R A S .......................................... . .................................................... .................................................... . .............
FIGURA 12 - MTBF EN FUNCIÓN DE LAS HORAS PM REALIZADAS POR AÑO
.................................................... ................
FIGURA 13 - SALIDA DEL SISTEMA EN FUNCIÓN DE PM Y M TBF ........................................... .............................................
54
56
57
FIGURA 14 : GRÁFICO DE BARRAS QUE RESUME LA EXPERIENCIA TPM DE LOS ENCUESTADOS . LOS AÑOS PROMEDIO DE TPM
LA EXPERIENCIA DEL GRUPO FUE DE 6,4 AÑOS............................................................................................................sesenta y cinco
FIGURA 15 - RESUMEN DEL PLAN DE IMPLEMENTACIÓN DEL TPM ........................................................................................... 72
FIGURA 16 - EJEMPLO DE UN ORGANIGRAMA DE ESTRUCTURA DE APOYO A TPM ....................................... ..............
FIGURA 17 - RESUMEN DEL CICLO DE MEJORA DEL TPM ADAPTADO DE [10]........................................................ 79
Lista de tablas
TABLA 1 - RESULTADOS Y BENEFICIOS DE TPM (ADAPTADO DE TPM: EL ESTILO OCCIDENTAL [10]) .......... 26
9
74
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TABLA 2 - RESUMEN DE LOS BENEFICIOS DEL TPM DOCUMENTADOS EN LOS ESTUDIOS DE CASOS ....................................... .............................
27
TABLA 3 - PARÁMETROS UTILIZADOS PARA DEFINIR LA RELACIÓN ENTRE PM Y MTBF ........................................... .............
56
TABLA 4 - CATEGORÍAS Y FACTORES DE LA ENCUESTA ........................................... .................................................... ............
64
TABLA 5 - ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN LABORAL DE LOS ENCUESTADOS ........................................... .............................
66
TABLA 6 - RESUMEN DE LOS CINCO FACTORES MÁS FAVORABLES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE TPM EN BOEING ...........
66
TABLA 7 - RESUMEN DE LAS CINCO PRINCIPALES BARRERAS MÁS GRANDES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE TPM EN BOEING .................................. 67
TABLA 8 - RESUMEN DE LOS CINCO FACTORES MÁS IMPORTANTES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE TPM EN BOEING .......... 67
10
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Capítulo 1: Introducción
1.1 Antecedentes y motivación del proyecto Un equipo de Boeing
en la fábrica 737 en Renton, WA , está diseñando una nueva producción automatizada
para el larguero delantero y trasero del 737 . El nuevo sistema de producción aprovechará la automatización
tecnología con el fin de reducir la huella del taller de reparación, aumentar la capacidad, aumentar la calidad, reducir las
lesiones, reducir los días de flujo de construcción y reducir los costos unitarios . La investigación presentada en este
tesis se centra en determinar cómo implementar mejor un enfoque de fabricación llamado Total
Mantenimiento Productivo (TPM) , con la intención de aprovechar esta investigación para implementar
TPM cuando llegue el momento de instalar y poner en marcha el nuevo sistema de producción.
TPM es un enfoque integral del ciclo de vida para mantener y operar equipos que busca
para eliminar fallas de equipos , defectos de calidad y pérdidas de productividad . El enfoque requiere
toda la organización para participar en un esfuerzo estratégico para mejorar continuamente y prevenir
degradación de los equipos. Para lograr estos resultados, TPM aprovecha varias herramientas y rutinas
tales como el mantenimiento preventivo regular , el mantenimiento diario y la inspección realizada por
operadores y sesiones de resolución de problemas en equipo . Lo que motiva todo el esfuerzo de TPM es la idea de que
si se logra la máxima efectividad del equipo , entonces los costos de fabricación se reducen y el
el negocio es más competitivo.
El diseño del futuro sistema automatizado de producción de mástiles hace un uso extensivo de
equipos y principios de diseño esbelto . Por lo tanto, para lograr la producción agresiva
velocidades del programa 737 , el equipo automatizado debe operar con muy alta confiabilidad, calidad de
salida y eficiencia de producción . Para garantizar que el sistema de producción pueda cumplir con estos
expectativas, el equipo de diseño identificó TPM como una estrategia que podría permitir que el sistema
equipos automatizados para operar con la máxima eficacia. En resumen, el equipo de diseño ve TPM como
una estrategia importante para lograr un sistema de producción exitoso .
1.2 Declaración del problema
Aunque el equipo de diseño vio TPM como una estrategia potencial para lograr el éxito en la fabricación
y mitigar el riesgo, la justificación para la implementación de TPM no estaba clara, el impacto potencial
de TPM en la productividad del sistema no fue entendido, las barreras y facilitadores para TPM
no se entendían bien y no se conocía un método de implementación eficaz .
11
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definido. TPM es una estrategia compleja a largo plazo que requiere importantes recursos y
compromiso de implementar con éxito. Sin una comprensión clara de los factores anteriores, las probabilidades
de establecer y mantener con éxito un programa TPM eficaz son bajos. Esto se debe a que:
" Sin una justificación clara , es difícil obtener aceptación y apoyo para TPM
implementación por parte de las partes interesadas y organizaciones clave .
" Sin comprender el impacto de TPM en la productividad del sistema , es difícil para el
gerente de fabricación , liderazgo y organización de fabricación para estar motivado para
apoyar TPM y comprometer recursos para ello.
" Sin comprender los factores habilitadores y las barreras para la implementación de TPM , un TPM
equipo de implementación no tendrá idea de por qué su implementación está fallando y
no tienen orientación para crear un plan de implementación estructurado y efectivo .
" Sin un plan de implementación , es poco probable que un programa TPM tenga éxito, ya que TPM es un
estrategia compleja y a largo plazo que requiere el compromiso de muchas partes interesadas y una
implementación escalonada y gradual .
Además, no es un hecho que TPM sea en realidad la estrategia correcta para lograr
éxito de fabricación para el nuevo sistema de producción . TPM requiere recursos significativos para
implementar , y si vale la pena invertir estos recursos depende del diseño del _
sistema de producción , su estado de referencia antes de implementar TPM, los beneficios esperados de TPM y cómo TPM
podría afectar la salida del sistema. Por lo tanto , investigar la justificación de TPM y sus impactos en la productividad del sistema
son los primeros pasos clave que deben tomarse antes de investigar
cómo implementar mejor el TPM.
El objetivo de esta tesis , por lo tanto, es aclarar la justificación de TPM, entender cómo
TPM podría impactar el sistema de producción , identificar estas barreras y facilitadores, y presentar un
Plan de implementación de TPM que será apropiado y efectivo para el contexto particular en
que se ejecutará . _ Las preguntas de investigación que se abordarán son las siguientes :
* ¿Cuál es la justificación para la implantación de TPM en el nuevo sistema de producción de largueros ?
"
"
12
¿Cómo afectará el TPM a la productividad del nuevo sistema de producción ?
¿Por qué la implementación de TPM tuvo éxito o fracasó en Boeing en el pasado?
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* Qué tipo de marco se debe utilizar para implementar con éxito TPM en el futuro
¿Sistema de producción de mástiles ?
El caso que sustenta la implementación de TPM se realizará a través de una revisión de la literatura ,
estudios dentro de la fábrica actual , análisis de datos de entrevistas y análisis de mantenimiento actual
datos y prácticas. El impacto de TPM en la confiabilidad y el rendimiento del sistema de producción será
explorado utilizando los resultados de un modelo de eventos discretos . Las principales barreras y facilitadores para TPM
implementación en Boeing se entenderá a partir de una encuesta sobre este tema que se realizó el
Expertos en TPM dentro de Boeing. Finalmente, se elaborará un marco para un plan de implementación paso a paso .
presentado que se basa en los conocimientos clave obtenidos de los análisis descritos anteriormente.
1.3 Resumen de la tesis Esta
tesis se divide en los siguientes capítulos, el contenido de cada uno se describe brevemente.
Capítulo 2: Información básica : este capítulo proporciona los antecedentes necesarios para
comprender el contexto en el que se desarrolló esta investigación . En este capítulo se presenta una breve descripción de los
se presentará la industria de fabricación de aviones , se presentará el proceso actual de ensamblaje de largueros
se describirán y se revisarán los aspectos clave del nuevo sistema automatizado de producción de mástiles .
Capítulo 3: El caso de TPM : este capítulo presenta pruebas y análisis que justifican la implementación de TPM
dentro del nuevo sistema de producción de mástiles en Renton. La evidencia y el análisis presentados en este
capítulo incluirán los beneficios de TPM citados en la literatura y casos externos .
estudios, análisis de datos de mantenimiento y prácticas de la tienda de spar actual , una organización
análisis de los grupos de mantenimiento y fabricación de tiendas de repuestos , y un análisis cualitativo de
la futura tienda de spar.
Capítulo 4: Modelo de eventos discretos del sistema de producción de largueros automatizado con TPM - El
La pregunta de investigación abordada en este capítulo es: ¿Cómo afectará TPM la confiabilidad y
productividad del nuevo sistema de producción ? El impacto del mantenimiento preventivo y las fallas
Las tasas del equipo automatizado en la salida del sistema se exploran utilizando un evento discreto .
modelo. Los resultados de este modelo se utilizan para responder a la pregunta de investigación y proporcionar el "piloto"
resultados necesarios para obtener apoyo y compromiso con TPM antes de la implementación.
13
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Capítulo 5: Barreras y facilitadores para la implementación de TPM en Boeing : este capítulo describe la metodología utilizada para
determinar las barreras y facilitadores clave para la implementación de TPM que existen en Boeing. Describe las barreras clave y los
factores habilitadores que se utilizan más adelante en la tesis para
orientar el diseño y contenido del Plan de Implementación del TPM .
Capítulo 6: Plan para implementar TPM en el futuro sistema de producción : en este capítulo se
presenta un marco para implementar TPM en la planta de Boeing Renton . La pregunta clave que se
aborda en este capítulo es: ¿Qué tipo de marco se debe usar para implementar con éxito el TPM en el
futuro sistema de producción de mástiles ? Las ideas de los capítulos anteriores se utilizan para guiar el
estructura y contenido del plan de implementación .
Capítulo 7: Resumen y próximos pasos : este capítulo resume los hallazgos clave de esta tesis, analiza cómo estos hallazgos
podrían ser aplicables en general dentro de la industria de las aerolíneas y
proporciona sugerencias para el trabajo de seguimiento .
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Capítulo 2 : Antecedentes
Este capítulo proporciona los antecedentes necesarios para comprender el contexto en el que se desarrolla esta investigación .
tuvo lugar En este capítulo se hará una breve descripción de la industria de fabricación de aviones .
presentado, se describirá el proceso actual de ensamblaje de largueros y los aspectos clave del nuevo
Se revisará el sistema automatizado de producción de mástiles .
2.1 Descripción general de la
industria Boeing es una empresa aeroespacial y de defensa líder, con más de 160 000 empleados en más de
65 países. En 2014, los ingresos fueron de $90,7 mil millones, lo que representa un crecimiento constante de $86,6 mil millones en 2013
y $ 81,6 mil millones en 2012 [3]. Boeing se divide en cinco unidades comerciales principales : Boeing Commercial
Airplanes (BCA), Boeing Defence, Space & Security (BDS), Boeing Capital, Engineering, Operations &
Technology (EOT) y Boeing Shared Services Group. BCA es el comercial
división de aviación de Boeing y es responsable de desarrollar y fabricar cinco jets comerciales
programas: 737, 747, 767, 777 y 787.
Algunas grandes empresas , a saber , Boeing, Airbus, Bombardier y Embraer, dominan el
industria de fabricación de aviones comerciales y competir agresivamente por cuota de mercado [3].
Dentro del gran segmento de fuselaje angosto de esta industria, Boeing y Airbus son las dos compañías dominantes y actualmente dividen
este mercado en aproximadamente 50-50. En 2014 Boeing entregó 485 de sus
737 de pasillo único , igualando aproximadamente las 490 entregas de Airbus de su A320 de la competencia [4].
Además, Boeing tiene 4.284 pedidos pendientes para el 737 [5] en comparación con los 5.085 de Airbus.
pedidos pendientes para sus aviones de un solo pasillo [6]. Además de las presiones competitivas de Airbus, BCA también puede enfrentar
la competencia futura de nuevos participantes como Comac y United Aircraft .
Corporación. Para mejorar su competitividad en el mercado de fuselaje estrecho grande , Boeing
aumentó su tasa de producción de 737 a 42 aviones por mes en 2014 [1] y planea llegar a 47 por
mes en 2017 y 52 por mes en 2018 [2]. Estos aumentos de tarifas ayudarán a Boeing a llenar su
cartera de pedidos y competir por cuota de mercado en el mercado de fuselaje estrecho.
I Aproximadamente definido como aviones a reacción de un solo pasillo con capacidad de asientos de 110 a 240 personas y alcances de 6.000 km a
8.000 km.
15
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Una estrategia que sigue Boeing para cumplir con estos aumentos de tarifas mientras reduce la fabricación
costos y lograr nuevos estándares para la seguridad de los empleados y la calidad a la primera es implementar
más automatización en sus sistemas de producción de aeronaves [3]. Con este fin, BCA lleva a cabo internamente
investigación de automatización y se asocia con integradores de equipos externos para desarrollar, construir y
instalar sistemas de fabricación automatizados listos para la producción . Uno de estos sistemas está siendo desarrollado
para el taller de producción de largueros del 737 y se describe en una sección a continuación. Sin embargo, antes de describir
el taller automatizado de largueros , una descripción general del proceso actual de ensamblaje de largueros es apropiada.
2.2 El conjunto de largueros del 737 actual en Renton Largueros son
vigas de soporte que se extienden a lo largo de la estructura del ala . El ala 737 contiene dos
largueros, uno delantero y otro trasero. Ambos largueros 737 se producen en la misma área de fábrica , o taller, en el
fábrica de Rentón . Además de los largueros delanteros y traseros , el taller de largueros también fabrica los
slats de borde de ataque que son superficies aerodinámicas en el borde de ataque de las alas. estos listones
en combinación con los flaps del borde de fuga , modifican las características de sustentación y arrastre del ala. Ver
Figura 1 para una ilustración general de cómo se integran estos componentes en un ala.
Principal
sol
Resorte delantero
anelfila
primavera
strnerswo
Figura 1 - Ilustración genérica de los componentes del ala2
El taller de spar está dirigido por un gerente general y está organizado en áreas de producción que
coincidir con los principales subensamblajes y declaraciones de trabajo para producir largueros traseros y largueros
delanteros terminados con bordes de ataque y estriberas adjuntos3 . Cada turno en estas áreas es manejado por un
2 Fuente: http://www.nomenclaturo.com/tag/airplane-wing
3 Strakelets son estructuras que sujetan las luces de aterrizaje y rodaje a las alas de los aviones [28]
di eci séi s
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Gerente de área independiente . Por razones de propiedad , el diseño preciso , el orden de las operaciones y los
detalles de cada taller no se pueden presentar ni tampoco la secuencia de producción general dentro del spar.
tienda. Sin embargo, para proporcionar el contexto necesario para entender el proyecto de automatización tomando
lugar en la tienda mástil, a continuación se presenta una amplia descripción de las principales áreas de producción .
" Área de ensamblaje de largueros : las máquinas unen almas, cuerdas y accesorios de terminales para producir el
subconjuntos principales que se convierten en los largueros delantero y trasero (consulte la Figura 2).
* Área de Perforación y Relleno - Se perforan agujeros en los subensamblajes del larguero principal y varios
se adjuntan soportes, accesorios y accesorios .
* Área de Strakelet : se construyen los subensamblajes de Strakelet
" Área del borde de ataque : el borde de ataque está integrado en el larguero delantero , lo que implica unir
soportes y una piel de aluminio en el larguero delantero . El strakelet también está unido al mástil .
en esta área
* Área de sellado : los largueros delantero y trasero están sellados para proteger contra la intrusión de agua y combustible
fugas
Web
Figura 2 : cuerdas y almas que se cargan en una máquina automatizada para su ensamblaje4
El mantenimiento de las herramientas y equipos en estos talleres está a cargo de la organización de mantenimiento, que
es un recurso compartido. Hay un grupo de mantenimiento que se enfoca en dar servicio a las máquinas en el Área de
ensamblaje Spar y otro grupo de mantenimiento que da servicio
4 Fuente: http://aerospace.firetrench.com/2011/10/boeing-737-program-begins-production-at-higher-rate/
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los demás equipos y herramientas utilizados en el taller de spar . Sin embargo, ninguno de estos grupos está completamente
comprometidos con el taller de spar, el mantenimiento es un servicio compartido por lo que los mecánicos de mantenimiento y
los técnicos también brindan servicio a otras tiendas en la fábrica de Renton .
Para cumplir con las nuevas tasas de producción , a Boeing le gustaría reducir la cantidad de tiempo necesario
para fabricar los cuatro largueros (conocidos como juego de largueros ) necesarios para un juego de alas . Este
requiere que el tiempo takt de estas áreas disminuya o el orden y la sincronización del flujo de material
a través de las áreas cambian para que los días de flujo se puedan eliminar del proceso completando los pasos en
paralela. Si bien el taller de spar actualmente contiene algunos equipos automatizados , el proceso de producción general tiene
una cantidad significativa de perforación manual, ensamblaje y sellado .
operaciones. La eliminación de ciertas operaciones manuales a través de la automatización es una estrategia para reducir
lesiones, costos y aumento del rendimiento. Una mayor automatización puede cambiar la cantidad y el tipo
del servicio de mantenimiento que requiere el taller de spar . Por último, reducir la huella física de la
Se desea una tienda Spar , ya que esto abrirá espacio en la planta de la fábrica para nuevos proyectos y/o más .
flujos de material óptimos .
2.3 Automatización del 737 Spar Assembly en Renton Como se describe en
la Sección 2.1 Descripción general de la industria , la automatización del sistema de producción es una estrategia
Boeing busca alcanzar tasas de producción más altas, reducir los costos de fabricación , reducir las lesiones y mejorar la
calidad. Una oportunidad para aumentar el nivel de automatización y lograr estos objetivos
fue identificado en el taller de 737 Spar y un equipo de diseño de Boeing ha estado trabajando con un externo
integrador de equipos para evaluar, diseñar y construir el sistema de producción de largueros de próxima generación .
Si bien aún no se determina el diseño final de todo el sistema de producción , ciertas fases del
diseño son. Por razones de propiedad , el nuevo sistema de producción no se puede presentar en detalle.
Sin embargo, a continuación se presentan amplias descripciones de las fases principales , propuestas y previstas .
* Fase de subensamblaje de larguero automatizado : esta fase del proyecto de automatización reemplazará
las actuales máquinas ensambladoras de largueros del Área de Ensamble de Largueros, con máquinas que
incorporar tecnología más avanzada. Las nuevas máquinas tendrán un takt time más rápido ,
ocupan un espacio más pequeño y pueden incluir tecnología para garantizar un mayor rendimiento en el primer paso
calidad.
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* Fase de borde de ataque : se están explorando diseños para automatizar la construcción de los listones de borde
de ataque. El 737 tiene cuatro listones instalados en el borde de ataque de cada ala [7], y se está explorando
una propuesta que utilizaría equipos automatizados para construir cada uno de estos listones en una línea
paralela y luego unirlos al larguero delantero en una etapa posterior . en el
proceso de producción Esta fase podría reducir las lesiones relacionadas con la construcción de vanguardia actual
eliminar los días de flujo del proceso de construcción general y reducir los defectos de calidad .
*
Fase de sellado de largueros automatizado : se están explorando diseños para automatizar el sellado
Procesos para los largueros delantero y trasero . En lugar de completar el sellado manualmente, los robots
se usaría para completar la mayoría o todos los sellos de larguero.
Se espera que todo el nuevo sistema de producción de mástiles ocupe una fracción del espacio que el
ocupa el show de spar actual . Además, el flujo de material a través del nuevo taller de spar es
se espera que siga un camino más eficiente , habrá menos amortiguadores intermedios, y el takt
el tiempo en cada posición en el nuevo sistema será más corto que en la tienda actual . En resumen, el
Se espera que el nuevo sistema de producción incorpore más principios de producción ajustada en su diseño.
que el sistema actual . La mayor "delgadez" de estos sistemas productivos es uno de los
factores motivadores detrás de la exploración de TPM para las prácticas de operación y mantenimiento de equipos .
Debido a que el sistema es más eficiente, la productividad reducida del equipo automatizado , el equipo
la falla o la mala calidad podrían afectar significativamente el rendimiento del sistema . Por lo tanto TPM
es un enfoque atractivo de fabricación y mantenimiento ya que su enfoque es lograr el 100 %
productividad, disponibilidad y calidad de los equipos .
Si bien TPM podría implementarse en las tres fases presentadas anteriormente , el enfoque de este
La tesis trata sobre la fase de subensamblaje de largueros automatizados . El análisis de la tienda Spar actual
presentado en el Capítulo 3, se enfoca en el Área de Ensamblaje del Larguero ya que el trabajo realizado en el área es más
similar a la de la Fase de Subensamblaje de Larguero Automatizado . El modelo de eventos discretos presentado en
El Capítulo 4 también se basa específicamente en la Fase de subensamblaje de vigas automatizadas . Finalmente, el
El plan de implementación de TPM presentado en el Capítulo 6 fue diseñado para implementarse en esta parte del
el futuro sistema productivo .
19
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2.4 Descripción general del mantenimiento productivo total
TPM es un enfoque integral del ciclo de vida para mantener y operar equipos que busca
para eliminar las fallas de los equipos , los defectos de calidad y las pérdidas de productividad (es decir,
TPM busca lograr la máxima eficacia de los equipos ). El enfoque involucra a todos en el
organización: desde gerentes de alto nivel hasta trabajadores de mantenimiento , grupos de apoyo y operadores
en un esfuerzo estratégico para mejorar continuamente y prevenir la degradación de los equipos. Para lograr
estos resultados, TPM aprovecha varias herramientas y rutinas , como el mantenimiento preventivo regular , el
mantenimiento y la inspección diarios realizados por los operadores y las sesiones de resolución de problemas del equipo .
Pero la filosofía subyacente de TPM es esta: si se evita la degradación del equipo mediante
Esfuerzos de mejora continua e inspección y mantenimiento efectivos realizados por equipos pequeños, motivados y
multifuncionales , entonces el equipo no se averiará , creará defectos o funcionará .
por debajo de su velocidad nominal . Perseguir esta filosofía requiere un fuerte apoyo de la gerencia ,
capacitación y el uso continuo de actividades en grupos pequeños para lograr mejoras incrementales . motivador
todo el esfuerzo de TPM es la idea de que si se logra la máxima efectividad del equipo , entonces
los costes de fabricación se reducirán y el negocio será más competitivo . TPM también tiene
los beneficios adicionales propugnados de crear una organización de aprendizaje y resolución de problemas
y mejorar la moral y el trabajo en equipo5
El mantenimiento productivo total (TPM) comenzó en Japón en la Nippon Denso Company, parte del grupo
Toyota , en 1971. El TPM se considera una evolución del mantenimiento preventivo , concebido originalmente
en los Estados Unidos en la década de 1950 [8]. Seiichi Nakajima es considerado por muchos como el padre
de TPM, quien fue pionero en el enfoque y difundió su influencia en Japón desde fines de la década de 1970.
Nakajima enseñó que TPM descansaba sobre cinco pilares esenciales [9]:
1. Adopte actividades de mejora en grupos pequeños para aumentar la eficacia general del equipo
(OEE) atacando seis grandes pérdidas (averías, pérdidas por configuración y ajuste , desperdicios y
reelaboración, pérdidas por puesta en marcha, ralentí y paros menores , y velocidad reducida ).
2. Mejorar los sistemas de mantenimiento planificado y predictivo existentes.
5
Para obtener más información sobre los beneficios de TPM , consulte la Sección 3.1 Beneficios de TPM documentados en literatura y estudios de casos
20
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3. Establecer un nivel de automantenimiento y limpieza realizado por operadores altamente capacitados .
Esto se conoce como " Mantenimiento Autónomo ".
4. Aumentar las habilidades y la motivación de los operadores e ingenieros por individuo y grupo .
desarrollo.
5. Iniciar técnicas de prevención de mantenimiento , incluido el diseño y la adquisición mejorados .
El principio subyacente detrás de estos pilares es establecer rutinas y _
estructuras que previenen continuamente la degradación del equipo y mejoran continuamente el equipo
prácticas de diseño y mantenimiento para lograr y mantener un funcionamiento impecable . TPM
hace hincapié en que todos los activos de los que depende la producción se mantengan en óptimas condiciones y
disponible para el máximo rendimiento [10], y mide el progreso hacia este objetivo mediante el seguimiento de un
métrica conocida como eficacia general del equipo (OEE).
OEE es una métrica que mide la medida en que un equipo está produciendo resultados en su _ _
límite teórico máximo . Se calculó multiplicando la disponibilidad del equipo, la tasa de calidad y
eficiencia de rendimiento . La disponibilidad es la relación entre el tiempo de operación del equipo y el tiempo programado .
tiempo de operación , se ve disminuido por el tiempo de inactividad del equipo . La tasa de calidad es la proporción de piezas buenas
producido al total de piezas producidas, se disminuye por defectos de calidad . La eficiencia del rendimiento es la
relación entre la tasa de producción real y la tasa de producción objetivo , se reduce al operar el equipo a
una tasa inferior a la tasa objetivo . OEE es una métrica útil para medir el rendimiento general de
equipo y comprender la eficacia del programa TPM. Además, debido a que OEE es
compuesto por tres componentes distintos, puede proporcionar alguna orientación sobre lo que debe ser
mejorado. Sin embargo, no proporciona suficiente información para determinar por qué el equipo puede
desempeñarse en un nivel particular .
Hay muchas fuentes que proporcionarán una descripción detallada de los componentes que componen _ _
TPM. Por lo tanto, si el lector desea una revisión detallada de los conceptos de TPM , hay numerosos
fuentes para consultar , pero para los propósitos de esta tesis solo una descripción general de alto nivel de TPM
se requieren conceptos . Por lo tanto, he seguido la metodología de una tesis anterior sobre este
tema [11] y agrupó los conceptos principales de TPM en tres grupos: Mantenimiento Autónomo ,
Mantenimiento Planificado y Reducción de Mantenimiento .
21
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Mantenimiento Autónomo
La idea central de este concepto es utilizar operadores de equipos para realizar inspecciones diarias de rutina ,
actividades de limpieza, lubricación y mantenimiento menor . Estas rutinas suelen desarrollarse _
y estandarizado cooperativamente por los operadores y el personal de mantenimiento . El grupo de mantenimiento
capacita a los operadores en los procedimientos correctos para inspeccionar, limpiar, lubricar y realizar
ajustes Dado que los operadores están familiarizados con el equipo y también interactúan con él a diario ,
están en la mejor posición para llevar a cabo este tipo de tareas menores de mantenimiento y detectar anomalías
que requieren más atención técnica por parte de los profesionales de mantenimiento . De esta forma los operadores son
transformados en "ojos y oídos" cuidadosamente sintonizados que ayudan al grupo de mantenimiento a realizar
mejor. Los operadores también pueden tener la tarea de recopilar información diaria sobre la salud y
rendimiento de sus equipos. A través de los operadores de mantenimiento autónomos también aprende más
sobre el equipo, desarrollar habilidades más avanzadas y desarrollar un sentido de propiedad sobre su
equipo. Al transferir estas tareas diarias a los operadores, no solo se mejora la condición del equipo
mejorado, pero idealmente, el mantenimiento tendrá más tiempo para concentrarse en el mantenimiento
planificado, el análisis de equipos y las actividades de diseño de equipos .
Mantenimiento planificado (PM)
La idea central de este concepto es reparar equipos y reemplazar componentes antes de que
el equipo se estropea. Esto requiere que el mantenimiento coordine sus actividades de PM con
programas de producción para acomodar el tiempo de inactividad planificado del equipo . La teoría detrás de por qué esto
El tipo de mantenimiento que se prefiere es que a medida que aumenta el mantenimiento planificado , las averías no planificadas
el mantenimiento disminuye y los costos generales de mantenimiento y las interrupciones de producción se reducen. En
TPM, las rutinas de mantenimiento planificadas están bien documentadas y analizadas mediante mantenimiento .
registros y datos de equipos para que puedan ser mejorados.
Reducción de mantenimiento
La idea principal de este concepto es reducir la cantidad total de mantenimiento que se requiere.
Esto se logra a través de tres estrategias principales: diseño de equipos , mantenimiento predictivo ,
y actividades de mejora en grupos pequeños . En TPM, los pequeños grupos interfuncionales son frecuentemente
Se utiliza para identificar y ejecutar ideas de mejora de procesos o equipos . personal de mantenimiento y
los operadores forman equipos con el personal del grupo de apoyo necesario . Estos equipos utilizan su experiencia
22
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junto con datos de rendimiento y mantenimiento del equipo para identificar proyectos que mejorarán
rendimiento del equipo y reducir el mantenimiento requerido . El mantenimiento predictivo utiliza
sensores y herramientas de análisis avanzadas para recopilar datos que se pueden usar para predecir fallas en los equipos.
Herramientas como termografía, ultrasonido , análisis de vibraciones , permiten a los técnicos detectar tempranamente
señales de advertencia y puntos de fatiga para que puedan realizar reparaciones específicas antes de una falla catastrófica
ocurre. El mantenimiento preventivo va más allá del mantenimiento planificado porque se basa en la
condición real del equipo en lugar de un programa estático y , como resultado , reduce el mantenimiento
carga. Finalmente, el diseño del equipo reduce los requisitos de mantenimiento en el futuro porque el
el conocimiento obtenido del mantenimiento del equipo se incorpora a la próxima generación de
diseños de equipos .
A pesar de su nombre, TPM pretende ser una iniciativa líder en fabricación . TPM representa un nuevo
actitud hacia el mantenimiento; en TPM el mantenimiento no es un centro de costos sino que se reconoce
como un recurso valioso y una parte necesaria del sistema de producción . Esto se debe a que TPM juega
un papel en hacer que el negocio sea más rentable y el sistema de fabricación más competitivo al
mejorando continuamente la capacidad del equipo , así como haciendo la práctica de
mantenimiento más eficiente [11].
Para obtener todos los beneficios de TPM, debe aplicarse en las situaciones adecuadas y , por lo tanto , antes
de la implementación , se debe considerar si TPM tiene sentido para un sistema de fabricación en particular .
Para los sistemas de fabricación de flujo continuo con poco o ningún amortiguador TPM probablemente
proporcionar beneficios significativos . Un sistema de fabricación que aprovecha ampliamente la automatización
Es probable que el equipo también se beneficie de TPM. Si un sistema de producción está plagado de altos
cantidades de tiempos de inactividad no planificados o defectos de calidad y recopilación de datos limitada , entonces TPM
los beneficios pueden ser muy significativos.
No es probable que TPM tenga grandes beneficios para los sistemas de producción que se componen de pequeños
talleres donde la mayor parte del trabajo es manual. Además, si una pieza de equipo automatizado
no representa el cuello de botella en un sistema de producción y hay tiempo suficiente para reparar el equipo antes de
afectar el resto del sistema de producción , entonces TPM puede no estar justificado ya que aumentar la confiabilidad no
se traducirá en ganancias económicas . TPM es un compromiso a largo plazo y requiere mucho tiempo y esfuerzo de
muchas personas para implementarlo. Por lo tanto,
23
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para los sistemas de fabricación descritos anteriormente , podría ser más fructífero identificar y eliminar
cuellos de botella en los procesos , mejorar la capacitación de los trabajadores, eliminar las fuentes de variabilidad relacionadas con
componentes, o implementar otros principios esbeltos , como la racionalización del flujo de productos .
Para determinar si un sistema de producción es apropiado para TPM la naturaleza del sistema de producción
se debe considerar (es decir , grado de automatización, existencia de amortiguadores, flujo de producto a través del sistema, etc.)
y se deben recopilar y analizar datos sobre el estado actual del sistema . si un
sistema de producción tiene un diseño que es apropiado para TPM pero la confiabilidad, calidad de salida y
la eficiencia de producción de ese sistema ya es alta , entonces es posible que no se requiera TPM . Por ello, en el
siguiente capítulo se analiza el estado actual del Área de Montaje de Largueros , la fabricación y
organizaciones de mantenimiento , y la futura Fase de Subensamblaje de Larguero Automatizado para
determinar si TPM es una estrategia adecuada para el nuevo sistema automatizado de producción de mástiles .
24
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Capítulo 3: El caso de TPM
El nuevo equipo de diseño del sistema de producción de mástiles identificó TPM como una estrategia prometedora para lograr
éxito de fabricación, pero un análisis detallado y riguroso para determinar si TPM es realmente un
No se llevó a cabo la estrategia adecuada . Tal análisis es importante porque, como se describe en
la sección anterior, los beneficios que producirá TPM dependen de los detalles particulares del
sistema de producción en el que se implementa . Además, TPM requiere mucho tiempo,
recursos y esfuerzo para implementar, por lo que es importante asegurar que los beneficios potenciales de
implementación justifican los costos de implementación. Por lo tanto, este capítulo presentará un análisis
que explora la justificación de la implementación de TPM en el futuro Automated Spar
Fase de Subensamblaje .
Una segunda razón por la que es importante explorar la justificación de TPM tiene que ver con la forma en que
las personas y las organizaciones aceptan y adoptan nuevas ideas y procesos. Las etapas del compromiso
marco desarrollado por Daryl Conner y Robert Patterson [12], describe cómo las personas dentro
las organizaciones aceptan y adoptan una nueva idea o cambio organizacional como TPM. esta compuesto _
de tres fases, la "Fase de Preparación ", la " Fase de Aceptación " y la "Fase de Compromiso ".
A medida que las personas pasan de una fase a otra , atraviesan "umbrales". Por ejemplo, durante
la gente de la fase de aceptación debe realmente comenzar a comprender el cambio y desarrollar una actitud positiva
percepción del cambio al sopesar los costos y beneficios con el fin de romper con la
" Umbral de Acción " y en la Fase de Compromiso . Por lo tanto, para moverse por el
etapas de compromiso y abrazar la implementación de TPM , las personas no solo deben comprender
qué es TPM , pero deben comprender los beneficios y la justificación de TPM. este modelo de
cambio organizacional sugiere que sin esta clara justificación será difícil conseguir comprar
y apoyo material para la implementación de TPM de partes interesadas y organizaciones clave .
Dado que no está claro si TPM es una estrategia adecuada para lograr el éxito de fabricación en el
nuevo sistema de producción y dado que la aceptación es un requisito previo para la implementación de TPM , la investigación
La pregunta que busco abordar en este capítulo es :
* ¿Cuál es la justificación para la implantación de TPM en el nuevo sistema de producción de largueros ?
Este capítulo presenta evidencia y análisis que justifican la implementación de TPM dentro de la
nuevo sistema de producción de mástiles en Renton. La evidencia y el análisis incluirán los beneficios del TPM
25
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citado en la literatura y estudios de casos externos , análisis de datos y prácticas de mantenimiento de la
taller de spar actual , un análisis organizativo del mantenimiento y fabricación del taller de spar
grupos, y un análisis cualitativo del futuro spar shop . Un análisis cuantitativo del futuro _
Spar Shop seguirá en el próximo capítulo.
3.1 Beneficios del TPM documentados en literatura y estudios de casos
IPS Ahuja ha escrito extensamente sobre TPM, y específicamente ha escrito extensamente sobre
los beneficios de implementar TPM. En un capítulo de libro en el Handbook of Maintenance
Gestión e Ingeniería [13 ] resume los beneficios de TPM en modem
fabricación. Explica que "TPM potencia la participación de todos los empleados para mejorar
disponibilidad, rendimiento, calidad, confiabilidad y seguridad de los equipos de producción " .
estos beneficios TPM dentro del contexto de las necesidades cambiantes de la fabricación moderna y
mayor competencia global para enfatizar que TPM es más necesario ahora que nunca. además _
a los beneficios citados anteriormente, también enumera otros beneficios como mejorar la cultura laboral y
mentalidad, mejorar la productividad, darse cuenta de los requisitos de flexibilidad, un uso más eficaz de los humanos
recursos y mejorar el desarrollo de los recursos humanos . Análisis de McKone, Schroeder y Cua
[14] indican que TPM tiene un fuerte impacto positivo en múltiples dimensiones de la fabricación
desempeño como posiciones de inventario de bajo costo , alta calidad interna y entrega receptiva .
La Tabla 1 resume los resultados que busca el TPM y los beneficios tangibles e intangibles que
resultado de esos resultados.
Resultados de TPM
Beneficios del resultado _
Las máquinas funcionan cerca de la capacidad nominal
Gastos de capital reducidos
Las ideas de mejora son propuestas por los operadores
Se promueve el sentido de propiedad y el éxito .
La moral mejora.
La producción y la calidad se maximizan. Extraño
Las averías son raras y se logra un funcionamiento
impecable . Las máquinas se adaptan a las
las averías se convierten en oportunidades de aprendizaje.
necesidades de nuestra gente . Los operadores y los
Las máquinas mejoran más allá de "como nuevas"
encargados del mantenimiento resuelven los problemas
condición a lo largo del tiempo
continua . Mayor potencial de rendimiento de los equipos
Menos retrasos y paradas. Mejora de la
autoestima y la moral.
existentes .
Buena y segura física y psicológicamente .
de forma independiente. Limpieza y orgullo por la mejora
ambiente de trabajo
Mayores ganancias, mayor producción
flexibilidad, requisitos WIP reducidos .
Tabla 1 - Resultados y beneficios de TPM (adaptado de TPM: The Western Way [101])
26
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Estudios de casos como el realizado por Chan et al . [15] documentar los beneficios tangibles de
TPM , como una reducción en las paradas de la máquina y un aumento de las horas de capacitación para la habilidad
mejora, así como beneficios intangibles como la mejora de la moral y el trabajo en equipo. mientras que el
Los beneficios citados en estudios de casos como estos varían según el sitio , la implementación y la línea de base inicial de
la planta, los resultados suelen ser positivos e impresionantes. La Tabla 2 resume la gama de beneficios
documentado en múltiples estudios de caso . Los datos de la siguiente tabla provienen de artículos de revisión de
Ahuja y Khamba [16] y McKone, Schroeder y Cua [14].
Beneficios obtenidos de TPM
% de mejora
Eficacia general del equipo
14-45% de aumento
averías
50-90% Reducción
Disponibilidad de equipos
Productividad del equipo
Aumento del 50%
Defectos de proceso
65-90% Reducción
Capacidad del equipo
25-40% de aumento
Costos de mantenimiento
15-60% Reducción
Salida de producción
22-50% de aumento
Productividad Laboral
Aumento del 40-50%
Reducción de inventario
Accidentes
Sugerencias de empleados
Aumento del 40-50%
45-58% Reducción
90-98% Reducción
32-65% de aumento
Tabla 2 - Resumen de los beneficios de TPM documentados en estudios de casos
Si se pudiera esperar que los beneficios citados en la literatura y los estudios de casos de TPM se materializaran en el
futuro taller de producción de largueros 737 tras la implementación exitosa de TPM, entonces hay una fuerte
justificación para apoyar TPM. Para comprender mejor si las oportunidades de _ _
estos tipos de beneficios existirán realmente , un análisis de la condición de referencia actual del mástil
la tienda es necesaria. Dado que el nuevo sistema de producción de largueros no se ha construido ni instalado ,
Se llevó a cabo un análisis de referencia en el taller de spar actual . Aunque estos análisis no
probar directamente que existirán oportunidades de beneficios de TPM en el futuro sistema de producción , pueden
al menos proporcionar alguna indicación sobre si existirán las oportunidades de beneficios .
3.2 Análisis del estado actual del rendimiento de Spar Shop
Comprender el estado actual del mantenimiento y el rendimiento de la máquina en el taller de reparación del 737
puede iluminar oportunidades reales donde TPM podría esperar generar beneficios para el futuro spar _
tienda. Por lo tanto, los datos de mantenimiento, máquina y fabricación en el taller de spar actual fueron
analizados para determinar si existen oportunidades de mejora . Cualquier oportunidad de mejora
27
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que existen en la tienda actual podrían sugerir oportunidades de beneficios de TPM para el futuro spar
sistema de producción y así reforzar el caso para la implementación de TPM .
Correlación del tiempo de inactividad de la máquina con el tiempo extra
Para determinar si TPM tenía el potencial de reducir los costos de fabricación en el taller de spar , se
análisis para determinar la correlación entre el tiempo de inactividad de la máquina de producción de mástiles y el tiempo extra
fue completado Si existe una fuerte correlación , se puede argumentar que TPM podría reducir
costos de tiempo extra ya que TPM se enfoca en reducir el tiempo de inactividad del equipo. Esto proporcionaría _
fuerte justificación para TPM en el 737 spar shop ya que según un gerente de fabricación
de esa tienda, "las horas extras son un motor y un motivador del comportamiento. Las métricas [de las horas extras] son
consistentemente rastreado y discutido en reuniones diarias y semanales . [Tiempo extra] consideraciones
influir en las decisiones de gestión ".
Datos de tiempo de inactividad por hora para todas las máquinas de producción de mástiles actuales desde septiembre de 2011 hasta
Se recopiló agosto de 2014 y se agregó por semana. Datos de horas extras para la producción de mástiles
taller de máquinas durante ese mismo período también se recopiló y se agregó por semana. Un gráfico de
que los datos junto con la línea de mejor ajuste se muestran en la Figura 3. El análisis de regresión lineal muestra
que , de hecho , el tiempo de inactividad del equipo se correlaciona positivamente con el tiempo extra del taller . Mientras que la correlación
es estadísticamente significativa (significación valor F de 5E-6), y la magnitud de la correlación
El coeficiente es relativamente grande (cada hora de tiempo de inactividad se correlaciona con un aumento del 0,3 % de las horas extra), el
valor R2 ajustado indica que el tiempo de inactividad solo representa alrededor del 12,5 % de la variación observada en las horas extra
semanales (el valor R2 ajustado es igual a 0,125). Este análisis sugiere que hay otros factores importantes , además del tiempo de inactividad
del equipo , que son importantes para predecir y
controlar las horas extras de la tienda . El hecho de que haya semanas sin horas extras a pesar de experimentar
más de 30 horas de tiempo de inactividad del equipo colectivo muestra que hay otros factores que se acumulan
en la parte superior de los tiempos de inactividad del equipo para dar lugar a horas extras. Entrevistas con gerentes de manufactura
e ingenieros industriales en el sitio confirman que , de hecho , hay otros factores no relacionados con la máquina
tiempo de inactividad que puede resultar en horas extras , como ausentismo y piezas defectuosas o retrasadas . Por último, la
decisión de programar horas extraordinarias es , en última instancia , una decisión de la dirección y, por lo tanto , está sujeta a
variabilidad inherente del juicio humano .
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45%
40%
35%
30%
25%
,
9
,*
020%
*
15%
* Prevenido
596
+* Horas extras
0%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Tiem po de inactividad semanal de todas las máquinas Spar (hr)
Figura 3 : correlación entre el tiempo de inactividad semanal y el tiempo extra para todas las máquinas de producción de vigas de más de cuatro
años.
Este análisis respalda la idea general de que minimizar el tiempo de inactividad del equipo, quizás con TPM,
es una estrategia importante para controlar los costos de horas extras. También proporciona una correlación de orden aproximada
coeficiente que podría usarse para desarrollar un análisis inicial de costo-beneficio de TPM sobre la base de
reducción de horas extras . Sin embargo, dado que este análisis también muestra que el tiempo de inactividad del equipo por sí solo es un
predictor débil del tiempo extra del taller , lo que reduce estrictamente el tiempo de inactividad futuro del equipo a través de TPM
puede no resultar necesariamente en horas extras bajas a menos que se determinen las otras fuentes de horas extras
y también controlado. Además, este análisis se completó a partir de datos sobre el spar actual
taller de producción y puede ser una mala suposición pensar que esta relación se mantendrá para el
futuro sistema de producción también. Finalmente, si las futuras máquinas de taller de producción de largueros son
intrínsecamente confiable, entonces habrá poco espacio para que TPM genere ahorros de tiempo extra independientemente de
qué tan fuerte es realmente la correlación entre la confiabilidad y las horas extraordinarias .
A pesar de estas limitaciones, este análisis podría usarse para conectar las ideas de confiabilidad con
costos de horas extras en la cabeza del gerente de manufactura . Cambiar modelos mentales como este puede ser un
forma poderosa de cambiar el comportamiento y hacer que la fabricación se preocupe más por la confiabilidad y el TPM.
Aunque este análisis se llevó a cabo con datos de la tienda de spar actual , todavía representa la
suposición más razonable sobre qué tan fuerte podría ser la correlación entre el tiempo de inactividad y las horas extraordinarias .
ser para el nuevo sistema de producción . De hecho, la sensibilidad de las horas extraordinarias a la confiabilidad de la máquina en el
el taller futuro podría ser más alto como resultado de los aumentos planificados de la tasa de producción . si este es el
caso , el valor de TPM para mantener una alta confiabilidad podría ser significativo.
29
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Análisis de mantenimiento planificado a no planificado
A menudo se cita en la literatura de mantenimiento que el mantenimiento planificado es significativamente más barato que
mantenimiento no planificado . Por lo tanto, los programas de TPM generalmente tienen como objetivo lograr un objetivo planificado a
relación de mantenimiento no planificado de 80% a 20%. Para determinar si existe la oportunidad de _ _ _
TPM para mejorar este ratio en el taller de producción de largueros tres años de datos del mantenimiento
se analizó la base de datos.
Este análisis mostró que la relación promedio de mantenimiento planificado a no planificado fue de 56% a
44% para todas las máquinas de producción de mástiles entre los años 2011 y 2013. Si se acepta que
una relación más cercana a 80/20 resultará en menores costos de mantenimiento y si se supone que una relación
existirá una relación similar a la actual para el nuevo sistema de producción de mástiles , entonces TPM podría producir
beneficios tangibles para el futuro sistema productivo . Determinar la relación ideal de reactivo y
el mantenimiento planificado requeriría un análisis detallado , pero no es irrazonable aceptar que generalmente se
prefiere un mayor porcentaje de mantenimiento planificado que no planificado . Finalmente, a la
medida en que la proporción actual de mantenimiento planificado y no planificado es el resultado de las normas y
procesos de la organización de mantenimiento, no es irrazonable suponer que una proporción similar
podría evolucionar para el nuevo sistema de producción de mástiles . Por lo tanto, este análisis indica que TPM
podría beneficiar el futuro sistema de producción y respalda la implementación de TPM .
Precisión de los datos de mantenimiento
Mantener datos de mantenimiento precisos y accesibles puede mejorar en gran medida el rendimiento diario de
un sistema de fabricación . Estos datos se pueden utilizar para optimizar las actividades de mantenimiento y
los costos de mantenimiento y ayudar a garantizar que el equipo en el que se basa la producción sea confiable .
y mejorado continuamente . Por lo tanto, para determinar si existe una oportunidad de mejora se
Se llevó a cabo un análisis de los datos de mantenimiento en el actual taller de producción de largueros .
Este análisis analizó la precisión de los datos de mantenimiento registrados sobre las averías del equipo .
Dado que TPM depende en gran medida de la recopilación y el uso de datos precisos de la máquina , la
implementación exitosa de TPM por necesidad mejorará los sistemas de datos . Por lo tanto, si el taller de
producción de largueros actual muestra evidencia de datos de mantenimiento inexactos , entonces existe una
justificación para la implementación de TPM sobre la base de mejorar estos sistemas.
30
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Para determinar la precisión de los sistemas de datos de mantenimiento , la duración de los eventos de tiempo de inactividad
registrados en la base de datos de mantenimiento se compararon con los tiempos de ciclo registrados por la máquina
sistemas de recogida de datos . Si los sistemas de datos de mantenimiento son precisos, los tiempos de inactividad
registrados en ese sistema deben coincidir con los datos de tiempo de ciclo registrados por las máquinas. Es decir, para
una fecha y hora determinada de un evento registrado en la base de datos de mantenimiento , la duración de ese
El evento debe coincidir con un tiempo de ciclo largo o una brecha entre operaciones en los datos de la máquina .
sistema de recogida
Veintisiete eventos de tiempo de inactividad registrados en la base de datos de mantenimiento para un solo larguero
máquina de producción durante marzo de 2013 se compararon con los datos de la máquina del mismo
período. Los datos de estas dos bases de datos no coincidían . Ignorar dos valores de tiempo de inactividad atípicos
de la base de datos de la máquina , la discrepancia promedio entre las dos bases de datos fue de aproximadamente 30
minutos por evento y osciló entre un par de minutos y 3,2 horas. Una discrepancia promedio de 30
minutos es significativo dado que un turno dura solo 8 horas. Además, dado que estos 30 minutos
discrepancia por evento se compone de cientos de eventos, una gran cantidad de errores sistémicos
probablemente existe en la base de datos de mantenimiento . Es probable que el error exista en la base de datos de mantenimiento .
ya que la base de datos de la máquina se registra automáticamente y los valores ingresados en el mantenimiento
base de datos son ingresados manualmente por el personal de mantenimiento .
La base de datos de la máquina requirió mucho tiempo de manipulación manual para cruzar
compruébelo con la base de datos de mantenimiento . Por lo tanto, las limitaciones de tiempo impidieron el análisis de un
mayor muestra de datos. Sin embargo, hay fuertes razones para creer que las conclusiones extraídas de
incluso esta pequeña muestra de datos. En primer lugar, la creencia de que los valores de tiempo de inactividad registrados en el
La base de datos de mantenimiento no refleja con precisión el tiempo de inactividad real de los activos .
entrevistaron a varios gerentes de fabricación , ingenieros industriales e ingenieros de equipos .
En segundo lugar, el proceso utilizado para registrar estos datos es propenso a errores ya que es manual y se basa en el
personal de mantenimiento que completa un informe de trabajo después del hecho y recuerda con precisión cómo
mucho tiempo que la máquina estuvo inactiva . En tercer lugar, no era raro encontrar registros de tiempo de inactividad
en la base de datos de mantenimiento para la que no se registró ninguna duración . Finalmente, es probable que el
el tiempo de inactividad percibido por el personal de mantenimiento no es lo mismo que el tiempo de inactividad real del sistema.
Por ejemplo, cuando una máquina deja de funcionar, el operador puede tratar de solucionar el problema durante un par de minutos.
minutos antes de llamar al despacho de mantenimiento . Luego, el personal de mantenimiento se tomará el tiempo para viajar a
31
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el activo antes de diagnosticar y solucionar el problema. En ese momento, la persona de mantenimiento puede
viajar de regreso a su taller para registrar el trabajo. Mientras tanto , el operador de la máquina puede tener que
ejecute rutinas de re-referenciación y cupones para asegurarse de que la máquina esté calibrada correctamente antes
reanudando el trabajo en el mástil. El personal de mantenimiento sólo podrá considerar el tiempo desde que
comenzó a trabajar en la máquina hasta que terminó como el tiempo de inactividad, pero en realidad hay un
cantidad significativa de tiempo de inactividad adicional que la persona de mantenimiento no podría o no podría
saber sobre
La importancia de la recopilación de datos precisos para un programa TPM significa que si TPM se realiza de manera adecuada y
implementó con éxito la precisión de los datos de tiempo de inactividad , además de la productividad y la calidad
datos, sin duda se mejorará. TPM no solo necesitará una recopilación de datos precisa , sino que
requerirá procesos efectivos para almacenar, analizar y hacer que los datos estén disponibles regularmente . Ya que
el análisis anterior muestra que los datos de tiempo de inactividad recopilados en el taller de spar no son precisos , hay
una oportunidad para que TPM mejore los sistemas de datos de mantenimiento.
Resumen de los análisis del estado actual
El análisis completado sobre el estado actual del sistema de producción de mástiles sugiere que puede haber algunas
oportunidades para que TPM ayude a controlar los costos de horas extras, mejorar el tiempo planificado para
relación de mantenimiento reactivo , y mejorar la precisión, la accesibilidad y el uso de la máquina
datos de disponibilidad, calidad y productividad . Al sopesar cómo este análisis refuerza el caso de
TPM , se debe tener en cuenta que las oportunidades tangibles identificadas en esta sección
se basan en un análisis del sistema de producción actual y no en la producción futura de mástiles
sistema. Sin embargo, los análisis en esta sección proporcionan la mejor indicación posible en este
momento en que existe una probabilidad razonable de que TPM pueda conducir a beneficios tangibles para el futuro
sistema de producción
En esta sección no se monetizaron los beneficios potenciales de TPM , el análisis en esta sección solo buscó
determinar si existen indicaciones razonables de que existen oportunidades de beneficios .
Por lo tanto, el trabajo futuro podría incluir cuantificar o estimar los beneficios de manera más rigurosa. Para
Por ejemplo, la correlación entre los tiempos de inactividad y las horas extraordinarias podría usarse para calcular
ahorros de costos de orden de magnitud aproximado para mejorar la confiabilidad. Otra oportunidad para el trabajo
futuro podría ser monetizar los ahorros de costos asociados con el aumento de la relación entre el mantenimiento planificado y el
32
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mantenimiento no planificado . Estos análisis podrían ser realizados por empleados de Boeing, ya que la
publicación de estos análisis incluiría la divulgación de información confidencial sobre las tasas de mano de
obra y horas extra . En contraste con los beneficios tangibles de TPM analizados en esta sección, en la siguiente
sección los beneficios intangibles y los problemas organizacionales que justifican la implementación de TPM serán
explorado
3.3 Análisis organizacional Amplias
observaciones de los grupos de fabricación y mantenimiento dentro del spar actual
tienda reveló oportunidades de beneficios intangibles que TPM podría proporcionar. Como se explica a continuación,
dos oportunidades prometedoras para proporcionar beneficios intangibles están relacionadas con la mejora de la moral .
y mejorar el trabajo en equipo.
Mejorar la moral
Las observaciones del personal de fabricación y mantenimiento en el taller de mástil indicaron que se puede mejorar
la moral . Por ejemplo, durante las reuniones de Participación de los Empleados 6 (EI) hubo
rara vez hay indicios de vitalidad o interés del grupo de 15 a 20 operadores y mecánicos
que asistieron . Se suponía que estas reuniones movilizarían a los trabajadores de primera línea para asumir
proyectos de mejora continua , pero en lugar de ideas fructíferas y entusiasmo, reuniones
involucró a un grupo de personas sentadas en una sala de conferencias esperando que terminara la reunión para poder
podría continuar con su día. En otro caso, el coordinador de Renton TPM estaba organizando una
taller de mantenimiento autónomo (AMW) y estaba teniendo dificultades para tratar de reclutar
personal de mantenimiento , mecánicos y operadores a participar. El AMW es una oportunidad para
personas para limpiar e inspeccionar la máquina, identificar problemas e implementar la mejora del proceso
ideas Dentro de una tienda con un alto grado de orgullo y moral, encontrar personas que participen en tales
un evento hubiera sido fácil. Sin embargo, este no fue el caso, y varias personas respondieron
que participarían solo si sus gerentes se lo requerían . Un último ejemplo de baja moral
provino de una entrevista con un gerente de fabricación de la tienda Spar . Durante la entrevista
6
El programa de participación de los empleados (y las reuniones asociadas ) es una iniciativa de mejora continua en la que
los trabajadores de primera línea forman pequeños equipos que se supone deben identificar oportunidades de mejora e implementar
soluciones Las oportunidades de mejora generalmente están relacionadas con procesos, equipos o seguridad.
33
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expresó su frustración con sus trabajadores porque no estaban comprando en un importante
cambio de programación de producción que ayudó a implementar y declaró que este cambio en realidad era
provocando que se desarrolle una gran brecha entre él y los trabajadores de su tienda .
Los costosos resultados de la baja moral pueden incluir una menor productividad, comportamientos contraproducentes ,
alto ausentismo y mano de obra poco comprometida. Dentro de un nuevo sistema de producción , la baja moral puede
ser especialmente costoso. Esto se debe a que se necesita una fuerza laboral comprometida y motivada para aprender
los nuevos procesos y tecnologías del nuevo sistema productivo . Una fuerza de trabajo altamente motivada
con la moral alta también facilitará en gran medida la resolución de problemas durante el arranque y es más probable
que mejoren continuamente el equipo y los procesos durante la producción en estado estable y cuando
es necesario aumentar la tasa de producción .
Un programa TPM efectivo puede mejorar la moral. Esto se debe a que TPM explícitamente coloca una alta
valor en el trabajador de primera línea y establece estructuras , capacitación y procesos que permiten
trabajadores para aumentar y aplicar su valor en sus funciones laborales diarias . Además, TPM
mejora la moral porque crea oportunidades para un trabajo significativo al ofrecer a los trabajadores de primera línea tres
cualidades clave : autonomía, complejidad y una conexión entre el esfuerzo y la recompensa.
Dentro de TPM , el operador de la máquina tiene una gran autonomía para cuidar su máquina y
mejorar proceso. Los equipos de resolución de problemas en pequeños grupos y la formación continua que TPM
enfatiza introduce un grado saludable de complejidad. La oportunidad de trabajar duro para
implementar una mejora de proceso y luego ver el impacto en la métrica OEE y ser recompensado
el éxito de la gestión crea una fuerte conexión entre el esfuerzo y la recompensa. Finalmente, TPM
aumenta la moral al mejorar el ambiente de trabajo en general haciéndolo más seguro y alentador
un mayor grado de trabajo en equipo dentro y entre las organizaciones.
Mejorar el trabajo en equipo
Las observaciones del 737 Spar Shop respaldan la idea de que el trabajo en equipo se puede mejorar tanto dentro
y entre las organizaciones de fabricación y mantenimiento . la relación de trabajo
entre la fabricación y el mantenimiento se puede describir sucintamente como "Yo arreglo el equipo;
usted lo opera ". Existía una estricta división de roles que se reforzaba con las afiliaciones sindicales . EI
la participación del equipo fue una oportunidad para el trabajo en equipo entre organizaciones, pero el equipo de EI de la tienda Spar
no incluía miembros de la organización de mantenimiento . Dentro de la fabricación
34
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organización, El teams también fue una gran oportunidad para el trabajo en equipo, pero como se describe en el
En la sección anterior, las personas no participaron durante las reuniones del equipo El y no hubo ningún pequeño
equipos que trabajan en proyectos de mejora continua durante el período de observación.
Mejorar el trabajo en equipo tiene el potencial no solo de mejorar la moral, sino que puede conducir a más
innovación y aumento de la productividad dentro del taller. Una fuerte característica de TPM es que _
fomenta el trabajo en equipo, tanto dentro de las organizaciones de mantenimiento y fabricación como entre las
organizaciones. La forma principal en que lo hace es eliminando la actitud de " Yo arreglo, tú
operar" y reemplazándolo con la actitud de que "todos somos responsables de la condición del equipo
y operación". La forma en que esta actitud se aplica en la práctica es a través de una confianza en pequeños, cruzados
equipos funcionales para la solución de problemas . El programa de mantenimiento autónomo también es un ejemplo
de cómo el trabajo en equipo está integrado en la estructura de TPM. Con operadores de mantenimiento autónomos toman
en una pequeña cantidad de responsabilidad de mantenimiento y se espera que comuniquen el equipo
problemas con el personal de mantenimiento y colabore con ellos para completar el análisis de la causa raíz ,
identificar soluciones y ponerlas en práctica. Cambiar la estrategia de fabricación y mantenimiento a una
sistema que implementa rutinas que se basan en el trabajo en equipo podría ser eficaz para establecer mejor
trabajo en equipo como un inquilino central de las organizaciones de fabricación y mantenimiento.
Resumen
El análisis organizacional del actual taller de producción de largueros del 737 identificó dos oportunidades
para que TPM produzca importantes beneficios intangibles para el futuro sistema de producción de mástiles .
La implementación de TPM tiene el potencial de mejorar la moral y el trabajo en equipo. Ambos beneficios respaldan
el caso de la implementación de TPM en el futuro sistema de producción , ya que un alto
Se requerirá un nivel de moral y trabajo en equipo para operar y mantener el complejo de manera efectiva .
equipo, diagnosticar y resolver problemas durante el arranque y mejorar continuamente el sistema
a medida que aumentan los objetivos de la tasa de producción . En la siguiente sección , presentaré un análisis cualitativo del
futuro sistema de producción de mástiles para explorar más a fondo el caso para la implementación de TPM .
3.4 El análisis cualitativo de Future Spar Shop TPM da como resultado las
mayores ganancias cuando se aplica en un sistema de producción que aprovecha una gran cantidad de automatización o
máquinas, y está diseñado para tener un flujo continuo de material, suministro justo a tiempo , bajas cantidades de buffer o
WIP, y otras características lean . Esto se debe a que en tal
35
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sistema , la confiabilidad, la productividad y la calidad de salida de las máquinas se vuelven cruciales para
cumplimiento de los objetivos de producción . En un sistema esbelto, la producción perdida por un mal funcionamiento
máquina es difícil, costosa o imposible de recuperar y por lo tanto, sistemas como TPM, que
asegurar que el equipo funcione sin fallas, generalmente representan buenas propuestas de valor . El nuevo
sistema de producción de mástiles aprovecha los principios lean y se basará en equipos automatizados ;
por lo tanto, desde una perspectiva cualitativa , TPM parece estar bien alineado con el diseño del
nuevo sistema de producción .
El nuevo sistema de producción de mástiles reemplazará las actuales máquinas de producción de mástiles con mayor
maquinaria de alto rendimiento, más avanzada y más compleja . También puede utilizar robots automatizados .
para construir el borde de ataque del ala y sellar el larguero , los cuales se hacen manualmente en la actualidad.
Por lo tanto, el nuevo sistema de producción de mástiles no solo representa un aumento potencialmente grande en la
cantidad de equipo automatizado, por lo menos introducirá más rápido y más complejo
maquinaria. Ante esta realidad, la cantidad y complejidad de los trabajos de mantenimiento en el futuro spar
tienda podría aumentar.
TPM representa puede abordar los desafíos futuros relacionados con la cantidad y complejidad de
trabajo de mantenimiento En primer lugar, dado que TPM se centra en la búsqueda de acciones preventivas o predictivas
mantenimiento sobre el mantenimiento reactivo, ofrece una estrategia para ayudar a la organización de mantenimiento
administrar mejor el trabajo de mantenimiento adicional que podría resultar de una afluencia de nuevos
equipo automatizado . En segundo lugar, el enfoque de TPM en la evaluación y mejora continua de habilidades .
puede ayudar tanto al personal de mantenimiento como al de fabricación a lidiar con la mayor complejidad de
la automatización
El futuro sistema de producción de mástiles también se está diseñando para que sea más eficiente que el sistema actual . Eso
contará con una línea de flujo continuo con menos búfer en línea y un tiempo takt más rápido que el actual
sistema. Si bien estas características darán como resultado un sistema más eficiente y productivo , también
significa que el sistema podría ser más sensible a las interrupciones. Dado que el objetivo de TPM es minimizar
interrupciones de la máquina al apuntar al 100 % de confiabilidad, 100 % de productividad y 100 % de calidad de salida , TPM representa
una estrategia de mitigación de riesgos para el nuevo sistema de producción . Equipo de minimización
interrupciones en un futuro sistema de producción , que podría ser más sensible a las interrupciones, es
36
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especialmente importante ya que probablemente aprovechará más equipos automatizados que los actuales
sistema.
Un análisis cualitativo del futuro sistema de producción de mástiles revela que TPM está bien alineado con
el diseño basado en su uso extensivo de equipos automatizados y principios de diseño esbelto . TPM
puede ayudar a administrar mejor la cantidad, el costo y la complejidad del mantenimiento al enfatizar un
estrategia de mantenimiento proactivo e inversión en el desarrollo de habilidades de los empleados. también puede ayudar
mitigar los riesgos de interrupción de la producción al garantizar un funcionamiento impecable del equipo.
3.5 Resumen y discusión El análisis presentado en
este capítulo tiene como objetivo explorar la justificación del TPM
implementación dentro del nuevo sistema de producción de mástiles en Renton. Entendiendo el potencial
beneficios de TPM es importante ya que TPM requiere mucho tiempo y esfuerzo para implementarlo.
Comprender la justificación del TPM también es importante porque, de acuerdo con las Etapas de
Marco de compromiso , se necesita una justificación clara para obtener aceptación y apoyo material para
implementación TPM .
La justificación del TPM se exploró mediante un análisis combinado que incluía: una
revisión de literatura de beneficios y estudios de casos externos ; un análisis de los datos de mantenimiento y
prácticas en la actual tienda de spar ; un análisis organizacional del mantenimiento y _
grupos de fabricación ; y un análisis cualitativo de la futura tienda Spar .
La revisión de la literatura y los estudios de casos indicaron que TPM podría generar muchos resultados tangibles significativos.
y beneficios intangibles. El análisis de los datos y prácticas de mantenimiento del taller de spar actual.
mostró que puede haber oportunidades para que TPM controle los costos de horas extra, reduzca el mantenimiento
costos (al mejorar la relación de mantenimiento planificado a reactivo ), y mejorar la precisión de
datos de tiempo de inactividad de la máquina . Sin embargo, la principal limitación de estos análisis del estado actual es que
se realizaron en el sistema de producción actual y , por lo tanto , pueden no ser válidos para el futuro
sistema de producción Sin embargo, proporcionan las mejores indicaciones de oportunidades para los beneficios de TPM .
posible en este momento.
El análisis organizacional destacó oportunidades para que TPM mejore la moral y el trabajo en equipo
dentro de la tienda de spar . Finalmente , el análisis cualitativo del futuro sistema productivo mostró que
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TPM es una estrategia de fabricación bien alineada para implementar porque puede ayudar a administrar la
cantidad, el costo y la complejidad del trabajo de mantenimiento , así como a mitigar los riesgos de interrupción del
equipo asociados con la mayor automatización y el diseño esbelto .
38
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Capítulo 4: Modelo de eventos discretos del spar automatizado
Sistema de Producción con TPM
El capítulo anterior buscó comprender la justificación de la implementación de TPM en el futuro sistema productivo a
través de una serie de análisis que iban desde amplios (revisión de literatura de
beneficios) a específicos ( análisis cualitativo del futuro sistema de producción ). Las conclusiones de ese
capítulo son importantes para proporcionar la razón fundamental para pasar de la fase de aceptación a la
Fase de Compromiso dentro del marco de las Etapas de Compromiso , pero pueden no ser suficientes
avanzar a través de la Fase de Compromiso hacia la implementación total . Esto se debe a que el
La Fase de Compromiso implica la ejecución de pilotos a pequeña escala que permitan a las partes interesadas experimentar
con el cambio y comprender cómo afectará a su organización o sistema . Comprensión
cómo va a impactar un cambio en el sistema de esta manera es un paso importante antes de invertir
grandes cantidades de tiempo y recursos para su plena implementación. Por lo tanto, la pregunta de investigación
abordado en este capítulo es:
* ¿Cómo afectará TPM la productividad del nuevo sistema de producción ?
La respuesta a esta pregunta es importante para obtener un compromiso total antes de ejecutar el TPM
plan de IMPLEMENTACION.
Idealmente, la implementación de TPM mejoraría la confiabilidad de la máquina , aumentaría la productividad y lideraría
para bajar los costos de producción . Sin embargo, si las actividades de mantenimiento preventivo son demasiado frecuentes o demasiado
La salida del sistema , que consume mucho tiempo , podría verse afectada negativamente ya que la redundancia del
sistema ( medido por la cantidad de equipo de automatización de repuesto disponible) está temporalmente
disminuido Por otro lado , si las actividades de mantenimiento preventivo no son efectivas o no
lo suficientemente frecuente , esto podría conducir a una degradación acelerada y mayores averías que
reducir la salida del sistema .
Para explorar estos efectos, un modelo de eventos discretos del sistema, que simula la salida del sistema
durante un año entero , fue utilizado. En este modelo la duración, frecuencia e impacto de las medidas preventivas
las políticas de mantenimiento pueden variar y el impacto en la confiabilidad y el rendimiento del sistema puede ser
comprendido. Los resultados de este modelo se utilizarán para abordar la pregunta de investigación de este capítulo .
39
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y proporcionar los resultados "piloto" necesarios para justificar aún más el compromiso total antes del TPM
implementación.
4.1 Formulación del modelo , entradas y salidas El nuevo sistema de producción
aún no está construido, por lo que para explorar cómo TPM podría impactar
la confiabilidad y el rendimiento del sistema se simuló utilizando un modelo de eventos discretos . un discreto
El modelo de eventos simula la operación de un sistema como una secuencia discreta de eventos en el tiempo. Cada
evento ocurre en un instante particular en el tiempo y marca un cambio de estado en el sistema [17]. Este
El enfoque de simulación está bien equipado para ayudar a los usuarios a diagnosticar problemas y controladores de rendimiento en
entornos complejos como los sistemas de fabricación. Por lo tanto, un modelo de evento discreto de la
Se creó la Fase de subensamblaje de vigas automatizadas para determinar cómo los controladores relevantes para TPM tales
como las actividades de mantenimiento preventivo y las tasas de falla de la máquina , afectan la producción de largueros del sistema.
Un resumen gráfico del modelo se presenta en la Figura 4 y una descripción del modelo es _
proporcionado a continuación.
Variables
Preventivo
Mantenimiento
Equipo
Tasa de fracaso
suposiciones
* Proceso de construcción
- Diseño del sistema
- Calendario de producción
~ * Políticas de desglose
- Capacidad de salida del sistema (conjuntos spar )
- Disponibilidad de la máquina/ Tiempo de inactividad del sistema
Figura 4 - Resumen gráfico del modelo de eventos discretos
El software de modelado de eventos discretos ProModel se utilizó para crear una simulación de la
Fase de subensamblaje de larguero automatizado . Este modelo se basa en las especificaciones de diseño
reales de este sistema de producción . Incorpora información sobre el proceso de construcción , la secuencia
de construcción, el programa de producción anual , el tiempo takt de varias operaciones , la orientación del taller
piso, el flujo de material a través del sistema, el número de máquinas que se instalarán en el
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piso de producción , cómo esas máquinas se coordinan para completar una declaración de trabajo, y
procedimientos y políticas para hacer frente a las fallas del equipo . Este modelo también incorporó
información sobre cómo las máquinas de "mantenimiento" adicionales , que se reparan y almacenan en un
bahía de mantenimiento, pero se puede intercambiar en el piso de producción si es necesario, se utilizará. debido a
la naturaleza patentada de los detalles del sistema de producción más allá de estos no se puede divulgar.
Sin embargo, el punto principal es que el modelo captura los detalles clave sobre cómo la producción
El sistema utiliza equipos y tiempo para transformar las piezas entrantes en productos terminados . el modelo
también captura los procesos y políticas que utiliza el sistema de producción para manejar el equipo
fallas
Las dos principales variables independientes que se pueden cambiar en el modelo son la frecuencia de falla
de las máquinas y el número de horas de mantenimiento preventivo (PM) realizadas cada
año. En la práctica, suele haber una relación entre estas dos variables (es decir, la cantidad de
el mantenimiento preventivo realizado afecta la frecuencia de fallas). Pero por simplicidad la mayoría
de los análisis completados con el modelo se ejecutaron como si las tasas de falla y PM fueran independientes
variables para que se pudiera entender el impacto de cambiar solo una de estas variables . en el
último análisis descrito en la Sección 4.4 una función que describe la relación entre estos dos
variables fue desarrollado para que el impacto al mismo tiempo variando PM horas y equipos
podrían explorarse los fallos . Una comprensión completa de cómo fallan los equipos y las horas de PM
modelado es necesario para entender los resultados por lo que se requiere un tratamiento más detallado de ambas variables .
descrito en dos subsecciones a continuación.
Una vez que se establecen los parámetros para las variables independientes , el modelo simula un año completo
valor de las horas de producción programadas . Descansos, reuniones de la tripulación , hora del almuerzo y tiempo entre turnos
no fueron simulados. En cambio, el modelo simula solo el número de horas disponibles para
producción en todos los turnos y días de fabricación en un año.
Los resultados clave del modelo son el resultado del sistema medido en número de juegos de vigas completados, y
tiempo de inactividad del sistema . La métrica del número de conjuntos de spar completados es sencilla de interpretar, pero
el tiempo de inactividad del sistema es menor y merece una explicación adicional. El modelo genera salida
que captura la cantidad de tiempo de inactividad de cada posición automatizada en el sistema de producción
experiencias. Pero dado que varias máquinas trabajan en conjunto para completar un larguero, el tiempo de inactividad de un
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la posición automatizada no es una métrica útil para comprender el sistema. La métrica importante es
el tiempo de inactividad que experimenta el sistema como resultado de fallas en la máquina. Por ejemplo, si un
la máquina falla durante 30 minutos y después de que vuelve a estar en línea , una máquina diferente trabaja en el
el mismo larguero falla durante 30 minutos , el sistema ha perdido 60 minutos de tiempo de producción . Sin embargo, si
una máquina falla durante 30 minutos y diez minutos después de la falla , otra máquina funciona
el mismo spar falla durante 30 minutos el sistema pierde solo 40 minutos. Seguimiento de lo automatizado
posiciones, ambos escenarios dan como resultado 60 minutos de tiempo de inactividad, pero el impacto en el sistema
para estos escenarios es de 60 minutos y 40 minutos de tiempo de inactividad, respectivamente. Al analizar el
rendimiento del sistema de producción , el tiempo de inactividad del sistema es la métrica importante , no la
tiempo de inactividad del equipo . Por lo tanto, el modelo de eventos discretos utiliza los tiempos de inactividad de los equipos para generar
e informar de los tiempos de inactividad del sistema.
Modelado de fallas en equipos
El modelo solo simula la falla de las máquinas automatizadas , otras fallas potenciales de herramientas
no se tienen en cuenta. En ausencia de datos de rendimiento o experiencia de producción con el
máquinas, se asumió que las tasas de falla de las máquinas eran constantes y , por lo tanto , una exponencial
distribución se utilizó para modelar su fiabilidad. La distribución exponencial es muy común
función de distribución utilizada en ingeniería de confiabilidad porque representa efectivamente el tiempo para
distribución de fallas de componentes, equipos y sistemas de naturaleza compleja con componentes
de distribuciones de vida diferentes y/o mixtas , exhibiendo una tasa de falla constante [18]. la fiabilidad
función para la distribución exponencial está dada por
R(t) = et, A > 0 Donde A es
(4.1)
la tasa de fallas (la inversa del tiempo medio entre fallas ). Ecuación 4.1 también
ilustra otro aspecto atractivo del uso de la distribución exponencial , a saber, que puede ser
se utiliza especificando un único parámetro , A.
42
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EWly ailures
4 erdnce qaIures
Yar-ou falsas
de ance faikros
chommufsflg
Vida útil del equipo
(Agu)
Figura 5 - Curva de la bañera que muestra la confiabilidad en términos de tasa de fallas del equipo [19]
La figura 5 representa la curva de "bañera" que ilustra la incidencia de fallas durante la vida útil del equipo. Esta
curva es criticada en la literatura por no modelar efectivamente la
tasa de falla característica para la mayoría de las máquinas en una planta industrial durante la vida útil del equipo .
El equipo rara vez progresa (o se deteriora) de manera determinista a través de una secuencia bien definida de
indica como sugiere la curva. Sin embargo, la curva es útil para explicar tres tasas de falla básicas
características: decreciente, constante o creciente. A la izquierda, se grafican los llamados fracasos de "mortalidad infantil ".
Las tasas de fracaso en los primeros años de vida pueden disminuir a medida que se resuelven los "errores" en el sistema . Falla
las tasas son bajas y constantes a lo largo de la vida útil de un equipo , y aumentan hacia el
final de la vida [19]. Por lo tanto, otra razón más por la que se usó la distribución exponencial para modelar
la confiabilidad es porque la mayoría de las máquinas pasan gran parte de su vida en la parte plana de la bañera.
curva.
Al ejecutar el modelo de eventos discretos utilizando diferentes valores de tiempo medio entre fallas (el inverso de
la tasa de fallas ) en la función exponencial , la producción del sistema de producción y el tiempo de inactividad
del sistema se pueden explorar como una función de la confiabilidad de la máquina . Es valioso entender esto
porque si el sistema es sensible a la confiabilidad de la máquina , el TPM podría brindar beneficios importantes .
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Las políticas de mitigación de fallas y las especificaciones del sistema relacionadas con el tiempo que debe tomar para
retirar una máquina de la línea de producción y reemplazarla con una máquina de repuesto , se integraron en
el modelo. Sin embargo, los detalles de estas especificaciones no pueden ser revelados. Sin embargo, es
Sigue siendo útil discutir estos temas en términos generales . Los tiempos de cambio de máquina utilizados en el modelo.
se basan en las especificaciones del proveedor . Las políticas y procedimientos codificados en el modelo para
el manejo de las fallas de las máquinas se basa en el diseño del sistema y en los aportes del Boeing
ingeniero de equipos y gerente de fabricación trabajando en el equipo de diseño . Cuando una máquina
falla se supone que un porcentaje de las veces la falla es "menor" y el resto del tiempo
es " mayor ". Los tiempos de reparación que separan una falla menor de una falla mayor y la porción
del tiempo que un tipo de falla ocurre sobre el otro se basa en un análisis de 3 años _
de datos de mantenimiento de las máquinas de montaje de largueros actuales .
Modelado de mantenimiento preventivo
Antes de describir cómo se modeló el mantenimiento preventivo (PM) , es útil revisar un
representación genérica de dónde se llevará a cabo PM en el subensamblaje de vigas automatizado
Fase y cómo podría afectar la productividad del sistema . Tal representación se presenta en la Figura
6 a continuación.
Leyenda
un no especificado
núom
máqeurinoasd
. e D
Un combate en progreso
intercambiar =
Una
máquina no
.
disponible para =
producción debido
a avería o mantenimiento.
Figura 6 - Representación genérica del área de mantenimiento y una etapa de producción en el Spar Automatizado
Fase de subensamblaje
44
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Este diagrama muestra que el sistema de producción tendrá una cierta cantidad de capacidad de máquina de repuesto
y que dichas máquinas estarán ubicadas en un área de mantenimiento separada del _ _
sistema de producción Dado que todo el PM se realizará fuera de línea, la producción no se realizará directamente
interrumpido por ella.
La Figura 6 también muestra cómo el MP podría impactar indirectamente en la producción. Si una máquina en la producción
falla la línea , dependiendo de la gravedad de la falla, se puede cambiar por una máquina en el
área de mantenimiento . Sin embargo, si no hay máquinas listas para producción disponibles en el
área de mantenimiento debido a las actividades de mantenimiento preventivo , entonces el tiempo de inactividad del sistema sería
aumentar ya que habría que hacer una larga reparación en la línea . Por lo tanto, PM indirectamente
afecta el tiempo de inactividad del sistema y la producción al disminuir la disponibilidad de la capacidad de repuesto de la máquina .
La gravedad de este impacto se puede explorar aumentando o disminuyendo la duración de PM _
actividades. Es valioso entender esto porque si el sistema es sensible a la duración de PM entonces
"demasiado " TPM podría ser perjudicial para la productividad.
Limitaciones clave del modelo
Este modelo está diseñado para investigar la sensibilidad del sistema de producción a la falla de la máquina .
tasas y duración total de las actividades de PM . Comprender estas sensibilidades arrojará luz sobre cómo
cuánto beneficio podría ofrecer TPM , así como si TPM podría tener efectos negativos no deseados
consecuencias sobre la productividad. Sin embargo, el modelo tiene limitaciones que son importantes para
tener en cuenta al revisar e interpretar los resultados.
La primera limitación importante del modelo es que no captura todas las actividades de TPM . _
Actividades de TPM que podrían mejorar la confiabilidad , como el mantenimiento predictivo, autónomo
No se incluyen las actividades de mantenimiento y mejora continua tipo kaizen . El único TPM
actividad capturada explícitamente en el modelo es PM.
La segunda limitación importante del modelo es que la relación entre la cantidad PM
realizado y la confiabilidad no se captura explícitamente . Es decir, los parámetros de confiabilidad asignados a
las máquinas no cambian automáticamente de acuerdo con alguna función empírica o teórica
cuando se varía la cantidad de PM . La razón por la que no se abordó esta limitación es porque este
relación es difícil de estimar con precisión sin datos empíricos . En el análisis final presentado en este capítulo ,
se modela esta relación , pero se modela de una manera muy simple .
45
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En tercer lugar, no se incluyen en el modelo otras fallas que no sean fallas de máquinas , ni tampoco las fallas disruptivas .
impactos de otros factores como el ausentismo, piezas defectuosas y tardías , o defectos de calidad .
Esencialmente, el modelo asume que todos los demás aspectos del sistema de producción funcionan perfectamente .
a excepción de las máquinas. Esta suposición simplificadora es necesaria para concentrarse en los impactos de
confiabilidad de la máquina, pero no es realista .
Finalmente, este modelo no puede usarse para determinar el diseño óptimo del programa TPM . Eso
no se puede utilizar para determinar la cantidad óptima de PM a buscar ni puede determinar si los costos de
implementar TPM son superados por los beneficios de TPM. Esto se debe a que 1) el
relación entre PM y la confiabilidad de la máquina no se modela de manera robusta , 2) todos los
no se capturan los elementos de TPM , 3) no se incluyen los costos de implementación de TPM , y 4)
los beneficios (o costos) de aumentar (o reducir) la producción no se monetizan.
4.2
Investigaciones del comportamiento del sistema para diferentes duraciones de PM
Pregunta
Como se discutió anteriormente, es valioso comprender qué tan sensible es la salida del sistema al total
duración anual de PM debido al riesgo de que "demasiado " TPM podría reducir indirectamente
productividad. Por lo tanto, para explorar esta preocupación , el análisis en esta sección responderá a las
siguiente pregunta:
0 ¿El aumento de horas de actividad de mantenimiento preventivo tendrá un impacto negativo en el sistema ?
salida y disponibilidad?
Método
Debido a que PM se realizará fuera de línea, no reducirá directamente la productividad del sistema ; pero es posible
que un exceso de PM reduzca indirectamente la producción7. Para explorar la severidad de este impacto, el
el sistema se simuló durante un año completo con diferentes entradas para horas PM que van desde 0 horas
por año a 3,425 horas por año. En el escenario extremo , siempre hay una máquina no disponible
para la producción debido al mantenimiento. Para todos estos escenarios , el tiempo medio entre fallas
7 Consulte la sección anterior Modelado del mantenimiento preventivo para obtener una explicación más detallada .
46
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(MTBF) para cada máquina se fijó en 32 horas de tiempo de uso de la máquina . Todos los escenarios se ejecutaron
25 veces y se reportan los valores promedio .
Resultados
La Figura 7 y la Figura 8 muestran los resultados gráficos de la salida del sistema para todos los escenarios ejecutados. Sistema
el tiempo de inactividad se representa como un porcentaje del total de horas de producción programadas. La salida del sistema es
representado como un porcentaje de la salida máxima del sistema .
Horas PM totales frente a DT del sistema (%)
3
.......
........ .................
...
1.
...............................
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Total de horas de PM por año
Figura 7 - Tiempo de inactividad del sistema frente a horas de PM , MTBF = 32 horas
47
3500
4000
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Total de horas de PM frente a conjuntos Spar producidos
100 0%
........
. .....
......
...............
... ,0 .........................0
97.5%-
90,0 %
95,0%
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Total de horas de PM por año
Figura 8 - Salida del sistema frente a horas de PM , MTBF = 32 horas
Discusión
Los resultados anteriores muestran que tanto el tiempo de inactividad del sistema como la salida del sistema no se ven afectados por la
cantidad de mantenimiento preventivo realizado cuando el MTBF es de 32 horas. Tanto la Figura 7 como
La figura 8 muestra curvas relativamente planas en todo el rango de horas de la tarde. De hecho, el más grande
La diferencia en el tiempo de inactividad del sistema para todos los escenarios ejecutados fue del 0,04 % y la mayor diferencia en
la producción fue del 0,1%. Estas ligeras variaciones no se deben a diferencias reales en el rendimiento del sistema.
sobre el rango de PM explorado , sino más bien el error aleatorio asociado con el modelado estocástico
tasas de fallo. Sin embargo, es importante tener en cuenta que para todos los escenarios ejecutados, el MTBF
se mantuvo constante; la realidad es que en un sistema de producción maduro si no se realiza PM el
las tasas de falla de las máquinas probablemente aumentarán. Sin embargo, este análisis simplemente pretende
determinar si el aumento de PM afectará indirectamente el tiempo de inactividad del sistema y la producción en virtud de
reduciendo el número de máquinas que están disponibles para ser intercambiadas en caso de una máquina
falla. Los resultados muestran que a pesar de aumentar la cantidad de mantenimiento preventivo
disminuirá efectivamente la redundancia del sistema, el sistema tiene suficiente redundancia que en
niveles de confiabilidad consistentes con un MTBF de 32 horas, el rendimiento del sistema no se ve indirectamente
afectados por las actividades de PM .
48
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La implicación de esta conclusión es que mientras se pueda mantener la confiabilidad de la máquina ,
la fabricación y el mantenimiento pueden experimentar con diferentes longitudes o frecuencias de PM
rutinas sin preocuparse por reducir la producción de fabricación . Aunque no es probable que
PM se puede variar en los rangos explorados en este análisis sin afectar la confiabilidad de la máquina, es razonable
esperar que las duraciones de PM se puedan experimentar en rangos más pequeños con
impactos mínimos a la confiabilidad.
Pregunta
Los escenarios explorados anteriormente asumieron un MTBF relativamente alto . Es por este alto nivel de _ _
confiabilidad de la máquina que la productividad no se ve afectada por el efecto negativo que aumentó el PM
horas tiene sobre la redundancia del sistema . Esencialmente, las máquinas fallan con tan poca frecuencia que incluso si
una máquina en el área de mantenimiento no está disponible durante todo el año debido a PM, el sistema está
inafectado. Sin embargo, no es probable que esta situación persista en niveles más bajos de confiabilidad de la máquina .
Y dado que la confiabilidad de la máquina seguramente se verá afectada por el cambio de la duración del PM y
frecuencia , sería útil entender el efecto indirecto que las horas PM tienen en el sistema
rendimiento en una amplia gama de características de confiabilidad de la máquina . Por lo tanto, el análisis en
esta sección responderá a la siguiente pregunta:
* ¿Qué tan sensible es la salida del sistema a las horas de PM en diferentes niveles de confiabilidad de la máquina?
Método
Para explorar la pregunta anterior, se simuló el sistema durante un año completo con diferentes entradas
para horas PM que van desde 0 horas por año hasta 3425 horas por año. Para cada conjunto de entradas PM
el MTBF se fijó en un valor diferente que oscilaba entre 32 horas y 3 horas. Todos los escenarios _
se corrieron 25 veces y se reportaron los valores promedio .
Resultados
La Figura 9 y la Figura 10 muestran los resultados gráficos de la salida del sistema para todos los escenarios de confiabilidad
correr. En la Figura 9, la salida del sistema se representa como un porcentaje de la salida máxima del sistema . En la
Figura 10, se presenta la salida del sistema normalizado ; todos los valores fueron normalizados por el valor máximo de
salida dentro de cada escenario de confiabilidad .
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Total de horas de PM frente a conjuntos Spar producidos
100,0%
PAG S
&98.0%*
9 60
. de
0 ............ .........
40- -41..
.............4.*.......
.......
4
.. .......
94,0%
*fMTBF
= 32 horas
092,0%
e MTBF = 16h
90,0%
*"
*MTBF = 12h
0 ..-..
88,0%
TBF = 8h
.
'*"O*.
.....
8 0 ....... 3
.
MTBF=4h
LM = 3h
8400-0..............
"
84,0%
6.0% NIB---4
80,0%
500
0
1500
1000
2000
2500
3000
3500
4000
Total de horas de PM por año
Figura 9 : Salida del sistema frente a horas de PM en un rango de suposiciones de confiabilidad de la máquina
Total de horas de PM frente a conjuntos Spar producidos (normalizados)
1.01
soy *...
.
......
......
1.00
. .................
0,99.........
............... 4
#lfMTBF = 32h
0..
-.4.
--
097
*M TBF = 16h
. .fTBF=12h
--..--
*IMTBF = 8h
- 0-6
--.
*MTBF = 4h
-0*
095 9
MT BF = 3h
0-94
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Total de horas de PM por año
Figura 10 : Salida normalizada del sistema frente a horas de PM en un rango de suposiciones de confiabilidad de la máquina
Discusión
Como era de esperar, los resultados de la Figura 9 y la Figura 10 muestran que a medida que disminuye la confiabilidad de la máquina , la
el sistema se vuelve más sensible a la disminución de la redundancia que resulta de un PM más largo
duraciones La Figura 9 muestra que el primer impacto notable en la salida del sistema del aumento de PM
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