Producción en flujo – Guía rápida para PYME

La producción en flujo significa que su línea de fabricación rara vez, o nunca, se detiene. Los materiales entran por un extremo y los productos terminados salen por el otro en un flujo continuo. Este método de producción continua mantiene la rapidez de las operaciones, al tiempo que reduce los residuos y mantiene la calidad.

¿Qué es la producción en flujo?

La producción en flujo es un tipo de método de fabricación en el que grandes cantidades de producto se mueven continuamente de una estación a otra sin detenerse ni esperar. Imagine el flujo de trabajo de una cadena de ensamblaje. Cada trabajador se encarga de un trabajo específico, lo termina e inmediatamente entrega el producto a la siguiente persona. No hay retrasos ni amontonamiento de piezas entre pasos. En muchos casos, una máquina entrega el producto a la siguiente.

Hay tres factores que contribuyen al éxito de la producción en flujo:

Movimiento continuo de materiales. Las piezas siguen moviéndose en lugar de quedarse acumulando polvo. Puede tratarse de cintas transportadoras en una línea de ensamblaje, vehículos guiados automáticamente o simplemente trabajadores llevando materiales a sus estaciones. Lo importante es que todo se mantenga en movimiento.

Procesos estandarizados. Todas las operaciones de producción en flujo siguen pasos idénticos en todo momento. Sin variaciones, sin atajos, sin “lo iremos resolviendo sobre la marcha”. Esta coherencia hace que la calidad del producto sea predecible y evita que una estación de trabajo se retrase y atasque toda la línea. También permite al fabricante aprovechar las economías de escala, en las que los precios de producción disminuyen a medida que aumenta la cantidad de producto.

Tiempos equilibrados. Cada estación de trabajo tarda aproximadamente el mismo tiempo en completar su tarea. De lo contrario, se producen cuellos de botella que detienen todo el proceso, retrasando la finalización de los productos terminados.

La clave del volumen de producción es fabricar muchos productos idénticos y mantener la calidad del producto dividiendo el trabajo en pasos sencillos y repetibles. Funciona muy bien para el ensamblaje de automóviles, el procesamiento y envasado de alimentos y la fabricación de productos electrónicos. No funciona para la fabricación a medida ni para productos especiales de bajo volumen.

Sistemas de producción en flujo vs. fabricación por procesos vs. fabricación por lotes

La producción en flujo suele confundirse con otros tipos de procesos de fabricación en los que los productos avanzan por etapas. Estas son las diferencias entre la producción en flujo, la fabricación por procesos y la fabricación por lotes.

Los sistemas de producción en flujo mantienen los productos individuales en continuo movimiento a través de las estaciones de trabajo. Cada unidad se procesa por separado a medida que avanza por la línea de producción. Analicemos el ensamblaje de automóviles. Cada coche se desplaza por la línea y se le añaden puertas, motores y ruedas en estaciones específicas a intervalos determinados. Los tiempos de ciclo son repetibles y constantes. Los tiempos de espera entre ciclos son relativamente inexistentes, ya que el flujo de trabajo se simplifica para optimizar el rendimiento.

La fabricación por procesos consiste en transformar materias primas mediante procesos químicos o físicos. Esto implica mezclar, calentar, hacer reaccionar y combinar materiales a granel para convertirlos en algo totalmente distinto. La fabricación de cerveza, el refinado de petróleo y la fabricación de pinturas son ejemplos de ello. Aunque también pueden utilizarse aspectos de la producción en flujo en la fabricación por procesos (por ejemplo, en una estación de embotellado, donde las botellas se llenan, se tapan y se etiquetan continuamente), la fabricación por procesos no suele implicar el movimiento de productos individuales a través de estaciones de trabajo.

La producción por lotes crea una cantidad fija de productos similares o idénticos. A continuación, todo se detiene para cambiar las configuraciones para el siguiente lote. Pensemos en una panadería que fabrica pan francés. Tienen que limpiar todo el equipo y cambiar los moldes antes de pasar a mi producto favorito, las magdalenas de arándanos.

A continuación les contamos cómo se comparan estos procesos de producción en el mundo real:

Volumen y flexibilidad: La producción en flujo requiere un volumen de producción elevado y constante para justificar la inversión. La producción por lotes permite volúmenes medios con variedad de productos: un tipo de producto en la mañana, otro en la tarde. La producción en flujo obliga a fabricar siempre lo mismo. La fabricación por procesos sirve para todo, desde pequeños lotes especializados hasta producciones masivas y continuas.

Inventario y mano de obra: El flujo continuo facilita la gestión del inventario porque los materiales se mueven constantemente. Una vez que el sistema funciona sin problemas, este método requiere la menor cantidad de mano de obra por unidad. En cambio, la producción por lotes genera picos de inventario al finalizar cada tanda. Además, este tipo de operación necesita más intervención manual para cargar, descargar y hacer cambios, lo que contribuye al tiempo de inactividad en la producción.

Ventajas y desventajas de la producción en flujo

La fabricación de producción continua puede ofrecer resultados impresionantes si se aplica correctamente. Pero no es adecuada para todo el mundo. Los retos son lo suficientemente reales como para tenerlos muy en cuenta. El éxito o el fracaso suelen depender de si se comprende bien en qué se está metiendo antes de comprometerse a realizar cambios importantes —a veces costosos— en la cadena de ensamblaje. La producción masiva requiere una planificación cuidadosa para aplicarla con eficacia.

Las ventajas son convincentes

Los costos de operación suelen reducirse entre un 15% y 25%. Se eliminan los residuos de múltiples maneras: menos manipulación de materiales, mejor utilización de los equipos, menos problemas de calidad. Los materiales se mueven con eficacia en lugar de quedarse inmovilizados.

La velocidad de producción mejora drásticamente. En la mayoría de las operaciones, el tiempo de producción se reduce entre un 50% y 70% en comparación con las operaciones por lotes. Se eliminan los ciclos de parada y arranque en los que todo se detiene entre tandas. Cada componente sigue un riguroso calendario de llegada justo a tiempo para cada estación de trabajo.

La calidad mejora mucho. Las tasas de defectos suelen caer un 90% porque los problemas se detectan inmediatamente. Cuando algo sale mal, se identifica al instante y se corrige antes de que afecte a más productos. En cambio, con la producción por lotes, es posible que descubra un problema después de haber fabricado cientos de piezas defectuosas.

Mejora la utilización de los equipos. Las máquinas funcionan de forma constante en lugar de estar paradas entre lotes. Los trabajadores siguen siendo productivos en lugar de esperar.

Los retos son significativos

Los costos de puesta en marcha son elevados. La creación de líneas de producción de flujo continuo puede requerir importantes inversiones iniciales: equipos especializados, sistemas de automatización, modificaciones de las instalaciones. Las cifras se acumulan rápidamente, especialmente con el tiempo de capacitación y depuración.

La flexibilidad limitada se hace evidente. Cambiar de producto es difícil y caro porque todo está optimizado para un proceso de fabricación específico. Los cambios en el mercado o las peticiones de variaciones por parte de los clientes crean verdaderos dolores de cabeza.

Las fallas en un solo punto pueden detener toda la operación. Cuando falla una estación, se para toda la línea de producción. A diferencia de las operaciones por lotes, en las que se puede trabajar con equipos averiados, el flujo continuo crea dependencias de tiempo de producción que pueden detenerlo todo. Lo he visto personalmente en operaciones de procesamiento de aves de corral, donde mantener un flujo constante era fundamental.

Los cambios en la mano de obra no afectan a todos por igual. El elemento humano sigue siendo una de las principales variables en cualquier transición de fabricación. Los trabajadores necesitan tiempo para desarrollar habilidades para los sistemas automatizados. Algunos trabajadores tienen dificultades con la repetición constante y la sincronización en fracciones de segundo que exigen los sistemas automatizados. La capacitación del personal requiere tiempo y dinero considerables, y es probable que aún se marchen algunas personas que simplemente prefieren la forma antigua de hacer las cosas.

Realice una evaluación honesta de su plantilla e infraestructura actuales antes de comprometerse con la fabricación de producción continua. Cada instalación tiene limitaciones únicas que afectan al éxito.

Estrategias de mitigación de riesgos

Los fabricantes que triunfan a largo plazo piensan en el futuro. Saben que la fabricación continua plantea retos únicos. Desarrollan estrategias para afrontarlos antes de que surjan los problemas.

Los problemas de los equipos afectan de forma diferente en la fabricación continua. En lugar de afectar sólo a un lote o proceso, una avería puede detener toda la operación. Por eso, la gestión del mantenimiento y los sistemas de supervisión dejan de ser un lujo y se vuelven indispensables.

La tecnología sigue mejorando en la detección temprana de problemas mediante el seguimiento de los cambios de vibración, los cambios de temperatura y los patrones de rendimiento que señalan el estrés del equipo antes de que se convierta en una costosa inactividad.

Mercados asociados a la producción en flujo

La producción en flujo funciona mejor en mercados específicos con características predecibles.

Las mercancías de consumo de gran volumen representan el punto óptimo. Tanto el procesamiento de alimentos como la producción farmacéutica encuentran beneficiosa la fabricación en flujo continuo. Estas industrias tienen productos estandarizados, una demanda predecible y unos requisitos de calidad del producto que este método de producción gestiona bien.

Las industrias pesadas con procesos continuos también tienen éxito con los enfoques de flujo continuo. La fabricación de acero, el refinado de petróleo, la producción de cemento y la fabricación de papel utilizan principios de flujo porque detener y reiniciar el proceso es costoso y técnicamente complejo. Estos sectores se adaptan fácilmente a los principios de la fabricación ajustada.

Las operaciones de ensamblaje en todos los sectores funcionan bien con enfoques de flujo continuo: ensamblaje de automóviles, electrodomésticos, maquinaria y productos de consumo. Básicamente, cualquier cosa en la que se añadan componentes en secuencia.

El patrón es el siguiente: Las empresas con productos estables, grandes volúmenes de producción y clientes sensibles a la calidad son las más beneficiadas.

¿Qué pasa con las empresas que trabajan con productos personalizados, demanda variable o frecuentes cambios de ingeniería? Estas suelen tener dificultades con las limitaciones del flujo continuo.

Lo que funciona en los distintos sectores

La industria automotriz fue pionera en la mayoría de los conceptos de fabricación continua que otros sectores han tomado prestados. El sistema de producción Kanban de Toyota se convirtió en la norma de referencia, pero para implementarlo con éxito hay que comprender tanto los cambios técnicos como el cambio cultural que implica.

El procesamiento de alimentos tuvo que adaptar el flujo continuo para manejar materiales perecederos y estrictos requisitos de seguridad. La producción en flujo permite controlar mejor la temperatura y evitar la contaminación.

La fabricación de productos electrónicos utiliza este proceso para productos de consumo de gran volumen. La automatización se encarga de los requisitos de precisión, mientras que los principios de flujo gestionan la complejidad de miles de componentes por dispositivo.

El sector farmacéutico adopta cada vez más la producción en flujo para mejorar el control de calidad y reducir los riesgos de contaminación. Las agencias reguladoras fomentan ahora este método de producción porque ofrece una mejor comprensión del proceso.

¿Es la producción en flujo adecuada para las PYME?

Las pequeñas y medianas empresas de fabricación se enfrentan a retos únicos a la hora de planificar la producción en flujo, pero puede ser una opción viable.

Realidades de inversión para las pequeñas empresas

La mayoría de las implementaciones de producción de flujo en PYMES requieren entre $500.000 y 5 millones de dólares de inversión inicial. Esto incluye equipos, automatización, modificaciones de las instalaciones y capacitación. Para las pequeñas empresas, ese suele ser un factor decisivo a nivel económico.

Pero las opciones de financiación han mejorado. El leasing de equipos reparte los costos a lo largo del tiempo. Los programas gubernamentales de incentivos suelen subvencionar la modernización de la fabricación. Algunos proveedores ofrecen contratos basados en el rendimiento, en los que los pagos dependen de la consecución de mejoras de productividad.

Los enfoques modulares funcionan mejor para las PYME que las revisiones completas de los sistemas. Empiece con líneas de producción manuales que utilicen la manipulación básica de materiales. Añada la automatización gradualmente a medida que aumenten los volúmenes y la confianza. Cada fase debería amortizar la siguiente gracias a la mejora de la eficiencia.

Los umbrales de volumen suelen comenzar en torno a las 10.000 unidades anuales para productos sencillos, pero varían en función de la complejidad. El ensamblaje de componentes electrónicos puede funcionar con volúmenes más bajos debido al potencial de automatización. La maquinaria pesada requiere volúmenes mucho más grandes para justificar líneas de producción específicas. En este caso en particular, la gestión del inventario de materias primas es fundamental.

Estrategias de éxito para pequeñas empresas de fabricación

Empiece de a poco y ponga a prueba el concepto. Elija su línea de productos más estable y de mayor volumen para la implementación piloto de la producción en flujo continuo. Aprenda la tecnología y capacite al personal antes de expandirse.

Asóciese con proveedores experimentados que comprendan las limitaciones de las PYME. Los integradores regionales suelen ofrecer mejor asistencia que las grandes empresas internacionales porque responden con rapidez a los problemas.

Céntrese en el desarrollo de la mano de obra. En las organizaciones más pequeñas, cada persona es importante. La capacitación cruzada es esencial porque no puede permitirse especialistas para cada función.

Controle los parámetros adecuados. Céntrese en detectar problemas rápidamente en lugar de realizar análisis sofisticados. Los sistemas ERP modernos basados en la nube y los sensores de bajo costo hacen que la supervisión en tiempo real sea accesible para las pequeñas empresas, pero es importante mantenerla simple y orientada a la acción.

Las pequeñas empresas que tienen éxito con la fabricación de flujo continuo construyen capacidades gradualmente. Las que fracasan, por lo general, intentan hacer demasiado, demasiado rápido.

Respaldar la producción de flujo continuo con ERP de fabricación

La producción en flujo exige un software que pueda seguir el ritmo de las operaciones continuas y proporcionar visibilidad en tiempo real.

Capacidades críticas del software

La planificación de las necesidades de materiales debe ser más precisa que los enfoques tradicionales con bloques semanales. Este proceso de fabricación requiere a menudo una precisión diaria o por horas para conseguir tiempos de entrega óptimos. Los sistemas avanzados utilizan datos de consumo en tiempo real para activar automáticamente la reposición de material.

La gestión de la calidad necesita capturar datos en cada paso del proceso en lugar de esperar a la inspección final. El control estadístico de procesos detecta tendencias antes de que generen productos defectuosos. Se obtiene una trazabilidad completa que vincula los productos terminados a materiales y parámetros de proceso específicos.

La planificación de la capacidad se convierte en un acto de equilibrio entre la demanda del cliente y las capacidades de producción, al tiempo que se mantiene la eficiencia del flujo. La programación de la capacidad finita impide sobrecargar las operaciones de cuello de botella, lo que estropearía todo el proceso de producción.

Requisitos de integración

Los sistemas de ejecución de fabricación (MES) recopilan datos en tiempo real de los equipos y los transmiten para actualizar automáticamente el estado de la producción. El proceso de producción requiere información inmediata cuando las operaciones se retrasan o la calidad se desvía. Las alertas automáticas avisan a los supervisores cuando es necesario intervenir.

Los modernos sistemas de recopilación de datos le ofrecen una visibilidad que nunca antes había tenido, ya que supervisan el rendimiento de los equipos y los parámetros del proceso las 24 horas del día. El procesamiento automatizado de datos proporciona información inmediata y envía resúmenes a los sistemas de la empresa para su análisis.

Consideraciones sobre la implementación

La selección del sistema debe centrarse en las funciones específicas de fabricación más que en las características empresariales generales. Busque la recopilación de datos en tiempo real, la integración con el taller y el acceso móvil para el personal de producción.

Hay que prestar especial atención a los requisitos de capacitación, ya que el personal de producción dispone de poco tiempo en el aula. La capacitación justo a tiempo, ofrecida cuando los trabajadores necesitan una función específica, suele ser más efectiva que una formación exhaustiva desde el principio.

No complique demasiado el software. Adecue la complejidad del sistema a lo que realmente necesita. Algunas empresas gastan millones en sistemas sofisticados que nunca llegan a utilizar del todo. Otras triunfan con soluciones sencillas que resuelven problemas concretos.

En resumen: Planifique con cuidado y construya poco a poco

La fabricación de flujo continuo puede transformar absolutamente sus operaciones de fabricación. Pero esta es la realidad. Debe ser brutalmente honesto sobre su situación, esperar tanto victorias como dolores de cabeza y planificar todo con mucho cuidado. Esté siempre atento a las áreas donde pueda simplificar y optimizar sus operaciones.

Los fabricantes que lo consiguen conocen sus límites y desarrollan sus capacidades paso a paso.

Principales aspectos a tener en cuenta

• En la producción en flujo, los productos se desplazan sin interrupciones de una estación de trabajo a la siguiente sin detenerse, lo que minimiza los retrasos y reduce los residuos. Es ideal para la producción estandarizada de gran volumen.
• Tres elementos impulsan el éxito: movimiento continuo de materiales, procesos estandarizados y repetibles, y sincronización equilibrada entre estaciones de trabajo para evitar cuellos de botella.
• En comparación con la fabricación por lotes y por procesos, la producción en flujo ofrece mayor eficacia y calidad para productos repetitivos de gran volumen, pero sacrifica la flexibilidad y la adaptabilidad.
• Requiere una elevada inversión inicial en automatización, rediseño de la distribución y capacitación del personal. Pero una vez implementada, reduce drásticamente los costos operativos y aumenta la calidad y la velocidad.
• Es ideal para industrias con productos estables y de alta demanda, como la automotriz, la alimentación, la electrónica y la farmacéutica. No es ideal para la fabricación a medida o de bajo volumen.
• Empezar con un enfoque modular, seleccionar la línea de productos adecuada y centrarse en una implementación sencilla y por fases con un sólido soporte de ERP aumenta las posibilidades de éxito.

Preguntas frecuentes

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