¿Cómo eliminar los cuellos de botella en la fabricación?

Los cuellos de botella en la fabricación son puntos del proceso de producción que se ven limitados por la ineficacia. Encontrar y eliminar los cuellos de botella le permite utilizar más su capacidad de producción, minimizar el inventario WIP, reducir los tiempos de entrega, mejorar la calidad y aumentar la eficiencia general de su negocio de fabricación.

¿Qué es un cuello de botella en producción?

Un cuello de botella de fabricación es un punto del proceso de producción en el que se interrumpe el flujo continuo de mercancías, provocando una parada o una ralentización significativa de la producción. El término “cuello de botella” se refiere a la parte más estrecha de una botella, donde se reduce el volumen de líquido que pasa por el recipiente y el flujo se ralentiza.

Un cuello de botella puede producirse en cualquier punto del proceso de fabricación, incluido el diseño, la producción, el montaje, el control de calidad o el envío. Puede deberse a diversos factores, como la falta de recursos, la falla de los equipos, el bajo nivel de cualificación de los trabajadores o una formación insuficiente. Al provocar tiempos de inactividad, los cuellos de botella pueden afectar negativamente a la eficacia de la producción, retrasar los plazos de entrega, aumentar los costos, alargar los tiempos de entrega y afectar la satisfacción del cliente.

Por otra parte, la eliminación de los cuellos de botella le permite utilizar toda su capacidad, minimizar el inventario WIP, reducir los tiempos de entrega, mejorar la calidad y aumentar la eficiencia y rentabilidad globales de su empresa. Por lo tanto, identificar y resolver los cuellos de botella es esencial en cualquier empresa de fabricación.

Cuellos de botella a corto y largo plazo en la fabricación

Por supuesto, ninguna empresa trabaja nunca al 100% de su capacidad. Las ineficiencias están presentes en todos los procesos de fabricación, pero es necesario distinguir entre pequeños baches y problemas sistémicos de mayor envergadura que afectan el flujo de trabajo de forma continuada durante un largo periodo. Por ello, los cuellos de botella suelen dividirse en cuellos de botella a corto y largo plazo, en función de su causa.

Los cuellos de botella a corto plazo están causados por problemas temporales o acontecimientos inesperados que se corrigen por sí solos sin su interferencia. Por ejemplo:

• Fallas ocasionales de la maquinaria
• Reconfiguración de la maquinaria
• Ausencia de trabajadores
• Corte de electricidad
• Casos aislados de retraso en las entregas de material

Por otra parte, los cuellos de botella a largo plazo se deben a problemas arraigados en la cadena de suministro y recurrentes. Por ejemplo:

• La capacidad de producción no puede satisfacer la demanda
• Falta de formación
• Ausencia de normalización de los procesos
• No hay automatización de procesos
• Escasez constante de material
• Asignación ineficaz de tareas
• Falta de trazabilidad
• Proceso de venta lento
• Frecuentes retrasos en las entregas de material
• Fallas constantes de la maquinaria

Naturalmente, los problemas sistémicos son mucho más difíciles de detectar y resolver que, por ejemplo, encontrar un trabajador temporal para suplir una ausencia. Por eso, en este artículo nos centraremos en identificar y eliminar los cuellos de botella a largo plazo en su flujo de trabajo de fabricación.

¿Cómo identificar los cuellos de botella en la fabricación?

Existen muchos métodos y metodologías que pretenden ofrecer a los fabricantes enfoques válidos para identificar y eliminar los cuellos de botella en su cadena de suministro. Van desde simples trucos hasta marcos muy complejos que emplean análisis avanzados. Veamos algunos de ellos.

Detección de cuellos de botella

Para resolver un cuello de botella, primero hay que encontrarlo. He aquí algunas buenas formas de iniciar el análisis del cuello de botella y averiguar dónde se encuentra:

• Pregunte al personal de taller. Puede parecer obvio, pero muchos directivos siguen infravalorando la opinión de los trabajadores de la línea de producción. Son los que mejor conocen lo que ocurre en el taller y a menudo no necesitan métricas y análisis de rendimiento para saber dónde están los cuellos de botella del proceso.

• Método de utilización. Una regla de oro es que la estación de trabajo con la tasa de utilización más alta es el punto de cuello de botella. Las estaciones de trabajo con índices de utilización más bajos son evidentemente capaces de procesar mayores volúmenes, mientras que la que tiene el índice de utilización más alto suele trabajar al ritmo más lento. Sin embargo, este método tiene sus desventajas, ya que las tasas de utilización de las máquinas pueden ser muy similares y, como la tasa de utilización se calcula a lo largo de un periodo de tiempo, sólo detecta el cuello de botella promedio y no el que se produce en un momento dado. En lugar de la tasa de utilización, también puede medir los tiempos de ciclo de sus estaciones de trabajo para ver cuál de ellas procesa mercancías durante más tiempo.

• Método de longitud de filas. De forma similar al método de utilización, el análisis de la longitud de la fila examina qué máquinas o estaciones de trabajo tienen el mayor retraso. Una fila más larga significa que la estación de trabajo tarda más tiempo en procesar lotes o unidades individuales que las demás. El método de longitud de filas también tiene sus desventajas, ya que algunas líneas de producción tienen tiempos de acumulación limitados o inexistentes, lo que significa que no hay filas. Eso no significa, sin embargo, que no pueda haber cuellos de botella. Este método también podría llevarle a un resultado incorrecto, ya que los tamaños de los lotes varían según las máquinas.

• Rendimiento. Similar a los anteriores, el método de rendimiento examina la producción de cada estación de trabajo. Si una máquina procesa menos unidades que las demás durante un periodo determinado, es probable que se trate de un cuello de botella.

• Tiempos de espera. El método del tiempo de espera utiliza una estación de trabajo diferente para identificar la que provoca el cuello de botella. Examina los tiempos de espera de las estaciones de trabajo para ver cuál de ellas está más inactiva. La inactividad suele significar que hay un cuello de botella en la parte anterior de la línea de producción.

También existen muchos otros métodos de detección de cuellos de botella que emplean un mayor grado de análisis y cálculo, como el método de detección de cuellos de botella por desplazamiento, que se utiliza para detectar cuellos de botella promedios y momentáneos. El método se centra en medir el tiempo que una máquina está activa sin interrupción y determinar el cuello de botella en función de ello.

Análisis de las causas de los cuellos de botella

Cuando hayamos detectado dónde está el cuello de botella, el siguiente paso es determinar su causa raíz. Veamos algunos de los métodos de análisis de la causa raíz:

• Los cinco porqués. Los cinco porqués es una técnica universal de resolución de problemas que se basa en preguntarse “por qué” hasta que se aclara la causa raíz. Supongamos que una estación de trabajo de soldadura de placas de circuitos está trabajando al máximo de su capacidad pero procesa menos unidades de calidad que las demás. ¿Por qué? Porque la estación de trabajo produce muchas unidades defectuosas en comparación con las demás. ¿Por qué? Porque el soldador está dañando la placa de circuito. ¿Por qué? Porque el soldador se calienta demasiado. ¿Por qué? Porque no está calibrado. Como puede ver, el método de los cinco porqués no requiere necesariamente que se pregunte “por qué” exactamente cinco veces, puede hacerlo tan pocas o tantas veces como llegue a la cuestión central.

• Control estadístico de procesos (SPC). El SPC es una herramienta estadística que puede ayudar a supervisar y controlar un proceso para identificar posibles cuellos de botella y otros problemas. Mediante el uso de análisis estadísticos para supervisar las variables clave del proceso y los límites de control, el SPC puede ayudar a identificar los cambios en el proceso que pueden estar contribuyendo a un cuello de botella.

• El diagrama de causa y efecto o espina de pescado. Se trata de una herramienta visual que puede ayudar a identificar las causas profundas de un problema o cuello de botella. El diagrama se estructura como una espina de pescado, con el problema principal o cuello de botella en la cabeza del pez y las posibles causas raíz enumeradas como “espinas”. Mediante una lluvia de ideas y la organización de las posibles causas en categorías, como personas, procesos, equipos, materiales y ambiente, el diagrama de espina de pescado puede ayudar a identificar la causa raíz más probable del cuello de botella.

• Diagramas matriciales. Los diagramas de matriz se utilizan para analizar una serie de posibles causas de un cuello de botella y encontrar la que tiene el mayor impacto negativo en el problema. Las características del problema y las causas probables se añaden a una tabla de una hoja de cálculo y se asignan puntos a las causas según su impacto (1 punto: impacto débil; 3 puntos: impacto medio; 9 puntos: impacto fuerte). La causa con mayor puntuación se considera el cuello de botella.

9 tipos de cuellos de botella en la fabricación y cómo eliminarlos

Hay varios tipos diferentes de cuellos de botella que pueden producirse en un proceso de fabricación, y las formas específicas de eliminarlos dependerán de la causa raíz del cuello de botella. Estos son algunos tipos comunes de cuellos de botella y sus posibles soluciones:

Cuellos de botella en los equipos

Este tipo de cuello de botella se produce cuando una determinada fase de trabajo o equipo no es capaz de seguir el ritmo de la demanda. Una solución es añadir más equipos o mejorar los existentes para aumentar la capacidad. Otra solución es implantar programas de mantenimiento preventivo y reparación para minimizar el tiempo de inactividad de los equipos y aumentar la confiabilidad.

Cuellos de botella en los materiales

Cuando no hay suficientes materias primas o componentes para satisfacer la demanda, se produce un cuello de botella de materiales. Para eliminar el cuello de botella, tiene que aumentar los niveles de inventario o implantar un mejor sistema de gestión de inventarios que garantice que los materiales necesarios estén siempre disponibles. Otra solución es identificar proveedores alternativos o negociar mejores precios y condiciones de entrega con los proveedores existentes.

Cuellos de botella laborales

Los cuellos de botella laborales se producen cuando se carece de personal suficiente o cuando los trabajadores no son capaces de mantener el ritmo de la demanda. En este caso, lo lógico sería contratar a más trabajadores o hacer horas extras para aumentar la capacidad. Pero también puede intentar formar a los trabajadores de forma cruzada para mejorar la flexibilidad y la eficiencia.

Cuellos de botella en los procesos

Cuando hay un cuello de botella en un paso concreto del proceso que ralentiza toda la planta, se está sufriendo un cuello de botella en el proceso. A menudo, se puede optimizar el flujo del proceso reorganizando la secuencia de los pasos del proceso o implantando cierto grado de automatización. Por ejemplo, muchos fabricantes sufren cuellos de botella ya en la fase de elaboración de presupuestos. Mediante el uso de software MRP para automatizar el proceso de estimación, puede responder a las peticiones de oferta en cuestión de minutos y reducir el tiempo de cotización a caja.

Cuellos de botella en la calidad

Un cuello de botella de calidad se produce cuando hay problemas de calidad que ralentizan el proceso o provocan re-procesamientos. Por ejemplo, si una estación de trabajo recibe constantemente trabajo en curso defectuoso, se generan residuos debido a que a) la estación de trabajo tiene que identificar el defecto o b) la estación de trabajo realiza un trabajo inútil por no haber detectado el defecto. En cualquier caso, los defectos se refieren a problemas anteriores en la línea de producción. Los cuellos de botella de calidad pueden eliminarse aplicando procedimientos de control de calidad y programas de garantía de calidad para minimizar los defectos y errores. Otra solución es identificar las causas profundas de los problemas de calidad y aplicar planes de medidas correctivas para evitar que vuelvan a producirse.

Cuellos de botella en la comunicación

Los cuellos de botella en la comunicación se producen cuando hay interrupciones o ralentizaciones en la comunicación entre distintos departamentos o equipos. Por ejemplo, cuando hay silos de datos (es decir, distintos departamentos utilizan sistemas diferentes para la gestión de datos), obtener una sola pieza de información vital puede llevar horas. Sin embargo, si existe un sistema centralizado correctamente implantado, como el software MRP, cada empleado puede acceder a la información que necesita para hacer su trabajo.

Cuellos de botella en la planificación y programación

Este tipo de cuello de botella se produce cuando hay ineficiencias o imprecisiones en el proceso de planificación y programación. Por ejemplo, cuando la programación de la producción se realiza con datos de inventario inexactos, el taller podría paralizarse debido a una falta de existencias de material. Una buena solución sería implantar un software de fabricación sólido que le ayude a obtener datos de inventario precisos y tenga en cuenta las limitaciones de capacidad, los tiempos de entrega y el inventario disponible a la hora de planificar y programar las actividades de producción.

Cuellos de botella en el espacio

Este tipo de cuello de botella se produce cuando hay poco espacio disponible para el almacenamiento, la producción, el envío o simplemente para moverse por las instalaciones. En realidad, no puede utilizar toda su capacidad si no dispone de espacio para almacenar sus materias primas, WIP y productos terminados. Además, en una planta de producción con poco espacio es mucho más probable que se produzcan accidentes laborales que en una con mucho espacio. Una solución es optimizar el uso del espacio disponible mediante la reordenación de los equipos o las zonas de almacenamiento, el uso de almacenamiento vertical o entreplantas, o la consolidación de las ubicaciones de almacenamiento. Otra solución es ampliar la huella física de las instalaciones mediante su expansión o reubicación.

Cuellos de botella ambientales

Los cuellos de botella ambientales se producen cuando hay factores ambientales que ralentizan o interrumpen el proceso de fabricación, como la temperatura, la humedad o la calidad del aire. Para combatir los factores ambientales, puede mejorar el microclima de sus instalaciones mediante mejoras de la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado, sistemas de filtración de aire u otros controles ambientales. Otra solución es poner en marcha planes de contingencia para mitigar el impacto de las alteraciones ambientales, como el suministro eléctrico de reserva o la reubicación temporal de las operaciones.

Metodologías de mejora continua para gestionar los cuellos de botella en la fabricación

La mejora continua es una filosofía de gestión de operaciones que gira en torno a la idea de que las cosas siempre pueden ser más eficientes en cualquier sistema de producción. He aquí algunos enfoques que le ayudarán a empezar:

Teoría de las restricciones

La teoría de las restricciones es una metodología de mejora de procesos muy utilizada que se basa en el supuesto de que, en un momento dado y en un sistema determinado, hay una restricción que puede considerarse la principal. Centrarse en una restricción cada vez permite dedicar toda la atención a un único problema y pasar después al siguiente.

La TOC ofrece un método de cinco pasos para resolver de forma coherente los cuellos de botella de la producción y mejorar su proceso de fabricación:

1. Identificar la restricción
2. Aprovechar los recursos existentes para mejorar la restricción
3. Subordinar todos los demás procesos para apoyar la restricción
4. Elevar la restricción aportando más recursos para apoyarla
5. Repita el proceso

Siguiendo esta sencilla hoja de ruta, garantizará la mejora continua de sus procesos de producción.

Más información sobre la Teoría de las Restricciones.

Mapeo del flujo de valor

El mapeo del flujo de valor (VSM) es una herramienta de fabricación esbelta que puede ayudar a gestionar los cuellos de botella al proporcionar una representación visual del flujo de materiales e información a través del proceso de fabricación. A continuación se explica cómo utilizar el VSM para gestionar los cuellos de botella en la fabricación:

1. Identificar el cuello de botella. Utilice el VSM para trazar el estado actual del proceso de fabricación e identificar el cuello de botella, que suele ser el paso del proceso con el tiempo de ciclo más largo o la mayor acumulación de inventario.
2. Analizar las causas profundas. Analice las causas fundamentales del cuello de botella, que pueden incluir restricciones de equipos, limitaciones de capacidad, escasez de material o problemas de calidad.
3. Desarrollar contramedidas. Desarrolle contramedidas para abordar las causas profundas del cuello de botella. Esto puede implicar la implantación de nuevos equipos, la modificación del flujo del proceso, la reducción de los tiempos de preparación, la mejora del control de calidad o la optimización de la gestión del inventario.
4. Aplicar las contramedidas. Aplique las contramedidas y controle los resultados con el VSM para comprobar el impacto en el tiempo de ciclo, los niveles de inventario y el rendimiento.
5. Mejorar continuamente. Supervise y mejore continuamente el proceso de fabricación utilizando el VSM para identificar nuevos cuellos de botella y oportunidades de mejora.

Si utiliza el VSM para gestionar los cuellos de botella en la fabricación, podrá mejorar el flujo de materiales e información a través del proceso de fabricación, aumentar el rendimiento y reducir los plazos de entrega. Esto puede suponer mejoras significativas en la productividad, la calidad y la satisfacción del cliente.

Utilización del software MRP para gestionar los cuellos de botella

Los sistemas MRP o ERP de fabricación proporcionan a las empresas una visión clara y en tiempo real de sus operaciones, desde las ventas y el inventario hasta la planificación de la producción y el taller. Cuando se implantan correctamente, estos sistemas también garantizan la trazabilidad en toda la cadena de suministro. Todo ello simplifica drásticamente la detección e identificación de cuellos de botella, ya que se puede ver dónde se ha producido un problema con sólo unos clics.

MRP frente a los cuellos de botella relacionados con la planificación y la capacidad

La planificación y programación de la producción, así como la gestión del inventario, son algunas de las funciones centrales del software MRP. Al vincular la gestión de la producción al inventario y las compras, puede asegurarse de que las cantidades correctas de materiales llegan al taller en el momento adecuado, evitando cuellos de botella en los materiales. Al planificar y programar la producción en función de la capacidad y la disponibilidad de recursos, el software MRP le permite minimizar el riesgo de cuellos de botella en la planificación. Al mostrarle cuándo debe aumentarse la capacidad en la línea, el software MRP le permite evitar cuellos de botella en los equipos y la mano de obra.

MRP frente a los cuellos de botella de equipamiento y calidad

Algunos sistemas MRP cuentan también con una función de gestión del mantenimiento, que permite programar actividades de mantenimiento preventivo para cada equipo por separado y minimizar así los cuellos de botella. Además, la gestión de las inspecciones de calidad a través de un sistema MRP le permite hacer un seguimiento de la calidad de los productos entrantes y terminados, descubrir incoherencias y solucionar los cuellos de botella de calidad.

MRP frente a los cuellos de botella de la comunicación

Pero una de las principales ventajas del software MRP es que mejora significativamente el intercambio de información en toda la empresa. Disponer de un sistema centralizado de gestión de datos que proporcione información precisa en tiempo real a las partes necesarias sin tener que enviar correos electrónicos o aventurarse a ir a otro departamento a rebuscar en armarios y carpetas es sencillamente inestimable. Todo, desde el estado de los pedidos y los niveles de inventario hasta la documentación de trazabilidad y los estados financieros, es accesible al instante para los empleados autorizados a verlos, lo que le ayuda a minimizar los cuellos de botella en la comunicación.

Un sistema MRP hecho para las PYME

Y aunque, debido a su costo y complejidad, los sistemas MRP/ERP solían estar disponibles sólo para grandes empresas, los modernos sistemas MRP basados en la nube se adaptan a los presupuestos y procesos incluso de las empresas más pequeñas. Por ejemplo, MRPeasy comienza en sólo $49/mes y una gran parte de su base de clientes ha implementado el software por sí mismos, sin la ayuda de consultores externos.

Principales aspectos a tener en cuenta

• Los cuellos de botella son zonas del proceso de fabricación que se ven limitados por la ineficacia.
• Eliminar los cuellos de botella le permite alcanzar su plena capacidad, minimizar el inventario WIP, reducir los tiempos de entrega, mejorar la calidad y aumentar la eficiencia y rentabilidad generales de su empresa.
• Los cuellos de botella pueden ser a corto o a largo plazo. Los cuellos de botella a corto plazo suelen corregirse con el tiempo sin interferencias, los cuellos de botella a largo plazo son ineficiencias sistémicas y deben abordarse.
• Para encontrar la zona donde se encuentra el cuello de botella, puede preguntar al personal del taller o controlar la utilización de la capacidad, la longitud de las filas, el rendimiento o los tiempos de espera de las estaciones de trabajo.
• Para determinar la causa raíz del cuello de botella, existen muchos enfoques, como los cinco porqués, el control estadístico de procesos, los diagramas de espina de pescado y los diagramas de matriz.
• El planteamiento correcto para eliminar el cuello de botella depende del caso concreto.
• Los sistemas MRP pueden ser de gran ayuda para descubrir, eliminar y prevenir los cuellos de botella.

Preguntas frecuentes

También le puede gustar: Los 8 desperdicios de la fabricación esbelta