El ABC de la Manufactura Celular

La manufactura celular es uno de los métodos que permite fomentar el flujo continuo de un sistema productivo, fabricando en lotes pequeños, acercándose al flujo de una sola pieza, reduciendo desplazamientos de materiales y personal, mejorando la comunicación y flexibilizando el proceso para atender de manera eficaz la mezcla o variedad de producto que se requiere manejar. Las celdas de manufactura por lo general cuentan con una distribución en U, la cual tiende a suministrar un medio de balanceo natural de la línea, minimizar desperdicio (muda), mejorar la productividad y facilitar la comunicación y la retroalimentación entre colaboradores bajo las enseñanzas del Lean manufacturing.

En entornos manufactureros tradicionales y fábricas que trabajan por proyecto, por ejemplo, un taller de mecanizado, las máquinas y equipos se agrupan por función. Es decir, en una zona del piso de producción se encuentran todos los tornos, en otra las cortadoras, en otra las fresadoras, en otra las dobladoras, etc. Este esquema es más robusto en cuanto a mitigar el impacto de paradas de maquinaria y facilita compartir herramentales, troqueles y jigs para el mismo grupo de máquinas. Sin embargo, requiere excesivo movimiento de materiales durante el proceso y en su ruta de fabricación y no limita el volumen de material en proceso e inventario, generando desperdicio y una mala utilización del área disponible para la producción. Este tipo de distribución se denomina layout funcional o Job Shop.

Distribución o layout funcional vs. celular (celda en “u”)

Esto contrasta con un entorno de manufactura celular, en el cual se distribuyen equipos y maquinaria en celdas dedicadas o especializadas en familias de producto. Cada producto, de acuerdo con la familia a la que pertenece, es ruteado a una celda específica en donde ocurre el proceso de transformación sin necesidad de incurrir en cambios de troqueles y tiempos de puestas a punto. El objetivo es minimizar el material en proceso (haciendo un mejor uso del área disponible), transporte de materiales, desplazamientos humanos y puestas a punto, trabajando lo más cerca al flujo de una sola pieza posible, sin quitarle flexibilidad al sistema productivo para manejar una alta variedad (mezcla) de producto. Lo anterior se alinea con un esquema JIT (Just-in-Time) y deriva en una reducción en el Lead Time de producción, como lo fomenta y busca la metodología Lean. Las celdas de manufactura, según su diseño, también permiten ajustar los tiempos de ciclo de la celda a un nuevo Takt Time sin necesidad de mayores modificaciones de layout, simplemente incorporando mayor recurso humano en la celda, o agregando más celdas de manufactura.

Ilustración comparativa de un layout distribuido por función y uno organizado por flujo.

Como se mencionó anteriormente, la manufactura celular impacta al menos 5 de los 7 desperdicios de la producción originalmente planteados por el Ingeniero de la Toyota Motor Co. Taiichi Ohno: transporte, inventario, movimientos, sobreproducción y defectos, este último como resultado del impacto positivo en la calidad del producto que acarrea la reducción de los niveles de inventario y material en proceso.

Desventajas Potenciales

Aunque las bondades de la técnica de la manufactura celular son muchas, sobre todo frente al reto de gestionar procesos con alta mezcla/ variedad de producto, existen algunas desventajas para su implementación:

Costo: Muy posiblemente se requerirá adquirir equipos, herramentales, jigs nuevos dedicados a cada celda.
Vulnerabilidad a paradas: Mientras que un layout funcional permite ruteos variables y utilizar otra máquina en caso de una parada, esto es más complejo en la manufactura celular. Se requiere un buen programa de TPM.
Dispersión de procesos con requerimientos especiales: Por ejemplo, varias celdas de trabajo puede requerir multiplicar puntos de aplicación de productos químicos, limpieza de piezas, soldadura, pintura, manejo de efluentes, desechos, poniendo en riesgo el cumplimiento de requisitos ambientales, aumentando focos de riesgo de seguridad y requiriendo modificaciones a la infraestructura de la planta.

Aprende más sobre la metodología Lean con Clockwork, o consulta nuestro artículo de blog donde hablamos de la implantación de Lean en entornos manufactureros de alta mezcla/ variedad.