Bases de la Ingeniería LEAN.pdf

7/24/2019 Bases de la Ingeniera LEAN.pdf

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Bases de la Ingeniera Lean


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Lean Engin eering Basics V7.6 - Slide 2 2012 Massachusetts Inst i tute of Techno logy. Translat ions provid ed by

Seminariu m Internacional. Edits provid ed by GEPUC, Universidad Catlica de Chile.

Objetivos de aprendizaje

Al final de este mdulo, podr:

Explicar cmo los principios y prcticas deLean se aplican a la ingeniera

Explicar la importancia del valor del cliente y

el f ront end o punto de inicio de ingeniera Describir las herramientas de ingeniera Lean

Describir cmo la ingeniera Lean habilita aLean en la empresa, en todo el ciclo de vida

del producto Aplicar tcnicas de ingeniera Lean para

redisear un avin simulado


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2 lecciones claves

1. El pensamiento Lean se aplica al procesode ingeniera

2. Ingeniera tiene un rol fundamental en lacreacin de valor en empresas Lean


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Aplicacin de los fundamentosde Lean a la ingeniera

La info rmacin f luy e en elflu jo de valo r de ingen iera


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Ocho desechos de ingen iera

1. Sobre produccin Anlisis, informes, pruebas innecesarias

2. Inventario Anlisis, informes, pruebas no terminadas

3. Transporte Traspasos, validaciones complejas

4. Desplazamiento innecesarioTareas detenerse y avanzar. Trabajar en

demasiados proyectos a la vez

5. Espera Esperar decisiones o esperar insumos

6. Productos defectuososReprocesamiento debido a requerimientos o

insumos equivocados. Errores que obligan a

repetir el esfuerzo para corregir el problema

7. Sobre procesamientoRuido innecesario de anlisis, comunicaciones.Soluciones re-inventadas

8. Creatividad no utilizada deempleados

Ingenieros no participan en mejoramientos de

proceso para ingeniera

Adaptado de Baujard, Gilles, Terrien An experience report on Thales

Aerospace: The Lean Journey, Simposio internacional INCOSE 2010


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Prdidas de esfuerzo 40% del esfuerzo en desarrollo de producto

es desecho puro, 29% es desechonecesario (encuesta de opinin realizada en untaller)

30% del tiempo asignado a desarrollo deproducto es ajuste y espera (encuesta deindustrias aeronutica y automotriz)

Prdidas de t iempo

62% de las tareas estn detenidas en unmomento dado(estudio detallado de empresa)

50-90% del tiempo de detencin de lastareas se encuentra en eventos tipo Kaizen

Desechopuro

Valoragregado

Desechonecesario

Tareaactiva

Tareadetenida

Fuente: McManus, H.L. Product Development Value Stream Mapping Manual, V1.0, LAI, Sep 2005

Uso de procesos eficientes de ingeniera:Aplicacin de pensamiento Lean para eliminar desechosy mejorar tiempo de ciclo y calidad en ingeniera


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Mapa de flujo de valor aplicadoa desarrollo de producto

Se aplica la misma tcnica bsica

Los flujos son flujos de conocimiento einformacin en lugar de productosfsicos

Los pasos de proceso se puedentraslapar o involucrar iteraciones

plani f icadas Los pasos de valor agregado agregan o

transforman conocimiento o reducenincer t idumbre (rol de los pasos d eanli s is )

Cuantifica los parmetros claves decada actividad (tiempo de ciclo, costos,calidad, defectos, inventario, Etc.)

Permite un mtodo sistemtico paramejorar un proceso medianteeliminacin de desechos


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Proceso despus de LeanProceso antes de Lean

Prepare Tool

Design

Change

Operations

initiates

Request for

Action

Forward to

EngrgEngr

answer

Log/ Holdin

Backlog

ForwardToPlannin

g

Prepare

Design

Change

Forward toToo

lDesign

Log/ Holdin

Backlog

Forward toOperations

Fwd toToolAffected?

Prepare Tool

Order

No

Yes

Log/ Holdin

Backlog

Prepare

Planning

Change

Operations

UsesRevisedPlanning

Operations

initiates Req.

ForwardToOperations

BTPIntegrator

HoldsMeeting

Prepare

Design

Change

Prepare

Planning

Change

Prepare ToolDesign Change(If Applicable)

AccomplishTooling Change(If Applicable)

BTP ElementsWorked

Concurrently

Operations

UsesRevisedBTP/Tool

Forward toTMP

Log/ Holdin

Backlog

Process

Tool Order

Forward toTMP

Log/ Holdin

Backlog

Complete ToolOrder

Processing

Operations

UsesRevised

Tool

Forward toToo

lMfg

..

Log/ Holdin

Backlog

Accomplish

Tooling

Change

Forward toOperations

Forward toMRP

Log/ Holdin

BacklogComplete

Tooling BTP

Mapa de flujo de valor de desarrollode producto para el proceso

Build-To-Package del F16

Flujo nico, ingeniera concurrente, co-ubicacin

Fuente: Lockheed Martin Corporation

Cortesa de Lockheed Martin Corporation. Utilizado con permiso.


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Alcance: Mejoramientos de

prod ucc in complementaria ECP ClaseII y camb ios de func ionamientoin ic iados por requis ic iones deproducc in

Mejoramiento objetivo: Reduc ir elt iempo de cic lo promedio en 50%

Operacional: 1999

Aplicaciones futuras: Bsqueda d eaplic acin del conc epto en o tras reas

Resultados del centro de soporteLean de Build-To-Packagedel F-16

Categora % de reduccin

Tiempo de ciclo

Pasos de proceso

Cantidad de transferencias

Distancia de desplazamiento

75%

40%

75%

90%

849 paquetes BTP desde 7/7/99 al 17/1/00

Fuente: Lockheed Martin Corporation

Cortesa de Lockheed Martin Corporation. Utilizado con permiso.


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2 lecciones claves

1. El pensamiento Lean se aplica al procesode ingeniera

2. Ingeniera tiene un rol fundamental en lacreacin de valor en empresas Lean


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Fase de ciclo devida

Focalizacin en el punto de inicio endonde se toman las decisiones crticas

El pensam iento Lean debe partir po r ingeniera

%d

epresu

puestode

ciclodevida

Adaptado de Fabrycky, W. Life Cycle Costsand Economics. Prentice Hall, N.J. 1991

Costocomprometido

Apalancamientode gestin

Conocimiento

Costoincurrido

UsoProduccinDiseo dedetalle

Desarrollo deconcepto


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Improving the Enterprise V7.5 - Slide 12

2012 Massachusetts Institute of Technology

RPIW Participants

Champion

Support TeamIT, Facilities...

Team Domain ExpertsStakeholders

Lean Experts FacilitatorLean Coach,Lean Fellow

Sponsor

Objectives Resources


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Los ingenieros deben tomar las decisiones correctas, al inicio del proceso,para garantizar la satisfaccin del cliente y bajos costos de ciclo de vida

La ingeniera determina el costo

80% del costo de un producto est determinado por el

diseo de ingeniera: Cantidad de piezas / tolerancias Tcnica de montaje (sujeciones, soldadura con haz

de electrones, cocurado)

Procesos (tratamiento trmico, granallado, Etc.) Enfoque de herramientas (matrices metlicas,

moldeo por inyeccin, Etc.) Materiales (titanio, aluminio, compuestos, Etc.) Avinica / software Complejidad de diseo Reutilizacin de diseo


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Los proveedores son crticos enla cadena de valor

Cliente

Produccin

Red deproveedores

Desarrollode producto

Valor especificado

Valor creado

Valor entregado

Por lo general, entre un 60-80% del

valor lo agregan los proveedores

Participacintemprana

Proveedorescomo socios

Diseo producible satisfaceexpectativas de valor


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Desarrollo integrado deproducto y proceso - IPPD

Enfoque preferencial para desarrollar diseosproducibles que satisfacen las expectativas de valor

Utiliza: Ingeniera de sistemas: Traduce las necesidades y

requerimientos de los clientes en arquitectura de productoy conjunto de especificaciones

Equipos integrados de producto (IPT): Incorporanconocimiento acerca de todas las fases del ciclo de vida

Herramientas modernas de ingeniera: Permiten los

procesos Lean Capacitacin: Garantiza que los recursos humanos estn

preparados

Se necesitan personas, procesos y herramientas capaces


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Herramientas de ingeniera Lean

Las herramientas digitales integradas reducen losdesechos de transferencias y espera y aumentan la calidad

Mecnicas (diseo basado en slidos 3-D)

Juegos de herramientas VLSIC (circuitos integrados a escalamuy grande)

Entornos de desarrollo de software/ingeniera en base amodelo

Simulacin de produccin (y equivalentes de software)

Piezas comunes/ especificaciones / reutilizacin de diseo

Diseo para fabricacin y montaje (DFMA)

Gestin dimensional / configuracin / interfase

Reduccin de variabilidad Software de gestin de ciclo de vida de producto (PLM)

Todas estas herramientas en manos de personas quetrabajan en equipos integrados de producto (IPTs)


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Sujecin inteligente

Pieza

DisposicinComposite CAD

Rectificado

ra de pieza

Modelos

de montaje

Modelosparamtricos

slidos

Liberacin de BTP

Revisiones derealidad virtual

Simulacin demontaje/fabrica

cin

Herramientas integradas digitalesdesde el concepto hasta la pieza

Una base de datoscomn remplaza

herramientas, papeles ymaquetas tradicionales

Fuente: John Coyle, The Boeing Company

Cortesa de Boeing. Utilizado con permiso.


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Piezas comunes, reutilizacinde diseo

Reduce costo de piezas y aumenta calidad

Simtricos

Rigidizador desoporte lateral

Multiuso 8X

Multiuso 3XSoporte lateral

I y D iguales

Empalmesde soportes

laterales

Imagen espejo

Par I y D iguales

Empalmes de soporteslaterales

Multiuso 2X

I y D iguales

Espejo D e I

Espejo D e I

Fuente: Ned Newman, The Boeing Company (C-17)



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Reduccin de cantidad departes: DFMA

Por qu reducir la cantidad de partes? Reduce los costos recurrentes y no

recurrentes Reduce trabajo de diseo, fabricacin,

montaje, prueba e inspeccin Reduce inventario Reduce repuestos de mantencin

Algunas veces requiere concesiones dedesempeo, pero no siempre y losahorros de costo y programacin por logeneral son significativos


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Ejercicio de simulacin DFMALego

Rediseo del avin! Reglas:

Satisfacer al cliente La lnea de moldeo (forma externa) debe permanecer

exactamenteigual

El tren de aterrizaje debe ser caf (solo el tren de aterrizaje)

La calidad en servicio debe mejorar

Aumentar las cantidades de entrega

Reducir costos de fabricacin

Cantidad de piezas ($5/pieza)

Menos piezas = ms capacidad

Incorporar proveedores

Innovaciones

Menos diversidad de piezas (?)

Presente su diseo a su facilitadorDemuestre que cumple con todos los

criteriosFotografa de Hugh McManus


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Ingeniera Lean en la prctica

Veamos algunos ejemplosde la vida real debeneficios de ingenieraLean


Cortesa de Ray Leopold. Utilizado con permiso.


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Meses desde el final de lafase de diseo conceptual

Nivel depersonal

Total mano de obra IPT de desarrollo de fuselaje de proa

Liberacin deprototipo 3D slido

Liberacinde

prototiporeticulado

Liberacin dereticulado EMDcon plano 2D

La ingeniera Lean permite undiseo ms rpido y ms eficiente

Liberacinde

prototipo3D slido

Resultados de un vehculo detamao y contenido de trabajo

aproximado de fuselaje de proa

Fuente: Lean Engineering , John Coyle (Boeing), Presentacin del

Consejo ejecutivo de LAI, Junio 1, 2000



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El F-18 E/F es un 25% ms g rand e, pero tiene un 42% menos de piezas que el C/D

Fuselaje de proa y equipos

Fuselaje central/popa y planosde popa verticales y sistemas

Piezas C/D5.500

Piezas E/F2.847

Alas y planos de popahorizontalesPiezas C/D

5.907

Piezas E/F3.296

Piezas C/D1.774

Piezas E/F1.033

Piezas C/D Piezas E/F14.104 8.099

Total*

Reduccin de cantidad de piezas:DFMA

*Incluye piezas de unin

Fuente: The Boeing Company


L i i L it


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Tiempo de ciclo de 25 dasvs. estndar de la industriade of 12-18 meses

Tasa dock to dock de 4,3das

Fabricacin de Iridium

72 satlites en12 meses, 12das

14 satlites en3 vehculos delanzamientodesde 3 pasesen 13 das

22lanzamientosexitososconsecutivos

Despliegue de Iridium

La ingeniera Lean permitetiempos de entrega ms rpidos

Fuente: Ray Leopold, MIT Minta Martin Lecture, May 2004

Cortesa de Ray Leopold. Utilizado con permiso.

La ingeniera Lean reduce la


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La ingeniera Lean reduce lamano de obra de fabricacin

Unidades de produccin

Mano deobra de

fabricacin(hrs)

0

1 5 10 15 20 25 30 35-5

Antes de ingeniera Lean

Despus de ingeniera Lean

-10

Reducc in ad ic ion al en T1 vafabricacin

vir tual de aproxim adamente 9 unidades

Curva de 76%

Curva de 83%

Reduc cin decontenido de

trab ajo va d iseomejorado

48% de ahorr o

Fuente: Lean Engineering , John Coyle (Boeing), Presentacin del

consejo ejecutivo de LAI, Junio 1, 2000



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Tradicional

Lean

Unidades

Costo

Acc esib ilid ad va LeanIngen ie ra Lean

Focalizacin en valor del cliente

IPPD y IPTs Herramientas integradas de diseo

digital

Simulacin de produccin

DFMA

Reutilizacin de diseo y piezascomunes

Reduccin de variabilidad

Cadena de abastecim iento Lean

Reduccin de cartera de

proveedores Proveedores certificados

Proveedores como socios

Comercio electrnico/CITIS

Participacin IPT

Fabricacin Lean

Organizacin de trabajo de altodesempeo

Montaje de tecnologa avanzada

Reduccin de tiempo de ciclo Reduccin de variabilidad/SPC

Mapa de flujo de valor

Eventos Kaizen

Verificacin de operador

Resumen de ingeniera Lean

Adaptado de : Lean Engineering , John Coyle (Boeing), Presentacin de

consejo ejecutivo de LAI, Junio1, 2000



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Lecturas recomendadasClausing, D., Total Quality Development, ASME Press, New York, 1994

Haggerty, A., Lean Engineering Has Come of Age, 30th Minta Martin Lecture, MIT Department of Aeronautics andAstronautics, Abril 10, 2002.

Lempia, D, Using Lean Principles and MBe In Design and Development of Avionics Equipment at RockwellCollins, Proceedings of the 26th International Concil of Aeronautical Sciences, Paper 2008-6.7.3, Ancorage, AK,Sept 14-19. 2008

McManus, H., Product Development Value Stream Mapping (PDVSM Manual), Release 1.0, Sept 2005. LeanAdvancement Initiative.

McManus, H., Haggerty, A. and Murman, E., Lean Engineering: A Framework for Doing the Right Thing Right, The

Aeronaut ical Journal, Vol 111, No 1116, Feb 2007, pp 105-114McManus, H. L., Hastings, D. E., and Warmkessel, J. M., New Methods for Rapid Architecture Selection andConceptual Design, J of Spacecraf t and Rockets, Ene.-Feb. 2004, 41, (1), pp. 10-19.

Morgan, J.M. and Liker, J.K., The Toyota Product Development System, Productivity Press, New York, 2006

Murman, E., Lean Aerospace Engineering, AIAA Paper 2008-4, 46thAerospace Sciences Meeting, Reno, NV, Ene208

Oppenhiem, B., Lean Product Development Flow, INCOSE J of Systems Engineering, Vol. 7, No 4, pp 352-376,

2004Nuffort, M.R., Managing Subsystem Commonality, Masters Thesis, MIT, Cambridge, MA, 2001.

Slack, Robert A., The Lean Value Principle in Military Aerospace Product Development, LAI RP99-01-16, Jul 1999.http://lean.mit.edu,and Application of Lean Principles to the Military Aerospace Product Development Process,Masters thesis in Engineering and Management, Massachusetts Institute of Technology, Diciembre 1998.

Ward, Allen, Lean Product and Process Development, The Lean Enterprise Institute, Cambridge, MA, Mar 2007
http://lean.mit.edu/http://lean.mit.edu/http://lean.mit.edu/http://lean.mit.edu/


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AgradecimientosContribuyentes

Isabel Alarcn- GEPUC

Allen Haggerty - MIT, Boeing (ret.)

Dick Lewis - Rolls-Royce (ret.)

Hugh McManus - Metis Design

Earll Murman - MIT

Annalisa Weigel MIT

Colaboradores

Venkat Allada - UMO, Rolla

Ronald Bengelink - ASU, Boeing (ret.)

John Coyle - Boeing

Chuck Eastlake - Embry-Riddle

Bo Oppenheim - Loyola Marymount Univ.

Jan Martinson - Boeing, IDS

Edward Thoms - Boeing, IDS

Stan Weiss Stanford


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MIT OpenCourseWarehttp://ocw.mit.edu

RES.16-001Lean Enterprise en Espaol

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