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Diseño de líneas: avión de papel

Juego para explicar los conceptos básicos del diseño de líneas y creación de un flujo continuo en las operaciones.

DINÁMICA DEL AVIÓN DE PAPEL

El juego del avión de papel es una actividad sencilla diseñada para ilustrar los conceptos básicos del diseño de líneas y la creación de un flujo continuo. Puede adaptarse de distintas formas para facilitar la comprensión de estos conceptos de manera práctica y visual.

OBJETIVOS Y APRENDIZAJES

El juego del avión de papel permite ilustrar de manera práctica los principales desafíos del diseño de una línea de producción. La simulación se desarrolla por fases, mostrando en cada etapa los beneficios de equilibrar el proceso, ajustar los inventarios en curso y adaptar el diseño a la demanda específica del sistema.

En cada fase es posible cuantificar el nivel de eficiencia y productividad del proceso, así como, de forma simplificada, evaluar el impacto económico de las acciones implementadas.

 

FASE 1 - DESCRIPCIÓN DE LA DINÁMICA PASO A PASO

  • El facilitador entrega un paquete de hojas en blanco a cada grupo de cuatro participantes y explica el proceso de fabricación de aviones de papel.
  • El proceso se divide en cuatro operaciones, que se repartirán entre los miembros de la línea.
  • Cada participante debe realizar su operación a máxima capacidad, con el objetivo de producir la mayor cantidad de aviones posible en un tiempo limitado de cinco minutos.
  • Los grupos llevan a cabo un ejercicio inicial siguiendo estas indicaciones durante el tiempo de 5min.
  • Al finalizar, el facilitador evalúa los resultados considerando la cantidad de aviones producidos y el coste asociado a la producción de estos aviones, considerando que cada operación realizada en cada puesto tiene un coste de 1EUR y el precio de venta final es de 5EUR.
  • Para facilitar el análisis, en esta fase inicial se recomienda utilizar un mapa de flujo de valor, que permite visualizar claramente el proceso y sus oportunidades de mejora.

FASE 1 - CONCLUSIONES Y APRENDIZAJES

Al finalizar el ejercicio en esta primera fase, el equipo ha fabricado aproximadamente 10 aviones que, a un precio de venta de 5EUR son unos 50EUR de facturación. No obstante, los costes internos derivados de los desequilibrios en cargas de trabajo y en el producto en curso, implican pérdidas a nivel global (costes de unos 70EUR aproximadamente).

Al finalizar esta primera fase, se evidencia la necesidad de equilibrar la carga de trabajo entre los distintos puestos. La fabricación de un avión tiene una carga de trabajo total de unos 50 segundos. Por lo tanto, con un equipo de cuatro personas y un tiempo total de 300 segundos, la producción máxima teórica sería de 24 aviones. Con estos datos se puede calcular la eficiencia y la productividad de cada uno de los puestos de trabajo.

 

FASE 2 - DESCRIPCIÓN DE LA DINÁMICA PASO A PASO

  • El facilitador explica los principios básicos del equilibrado de puestos de trabajo y refuerza la importancia de analizar las cargas asociadas a cada operación. Para ello, introduce los conceptos de takt time y demanda como elementos clave en el diseño de la línea.
  • En este punto, se establece que la demanda que debe satisfacer la línea es de 10 aviones en un periodo de cinco minutos. A partir de esta información, se determina que el equilibrado más adecuado consiste en unificar los puestos 1 y 2, de manera que la carga de trabajo quede alineada con el ritmo marcado por la demanda.
  • A continuación, con el objetivo de evitar la sobreproducción entre puestos, se limita el inventario en curso a una única unidad. Esto implica que solo se puede fabricar una nueva unidad cuando la unidad que separa un puesto de su cliente ha sido consumida.
  • Mediante este enfoque, se genera flujo en la línea al combinar el equilibrado de las cargas de trabajo con el diseño de un sistema de control del trabajo en curso limitado a una sola unidad (ConWIP).

FASE 2 - CONCLUSIONES Y APRENDIZAJES

Al finalizar el ejercicio en esta segunda fase, el equipo ha fabricado 15 aviones que, a un precio de venta de 5EUR son unos 75EUR de facturación. Con los costes internos de 51EUR la organización consigue un resultado positivo de 24EUR.

Tanto la cantidad como el nivel de costes ha cambiado sustancialmente, en gran medida gracias a la sincronización de las diferentes operaciones del proceso. A modo de línea, el proceso actual da respuesta a las necesidades del cliente. No obstante, es posible aumentar la productividad y reducir el tiempo total de producción con una siguiente fase de creación de flujo.

 

FASE 3 - DESCRIPCIÓN DE LA DINÁMICA PASO A PASO

El facilitador señala que el equilibrado de puestos constituye, en sí mismo, un reto y subraya que el mejor equilibrado es, paradójicamente, aquel que no resulta necesario. Cuando una línea trabaja con una sola persona, no es necesario el equilibrado.

En este punto, se diseña un proceso compuesto por dos células unipersonales, en las que cada operario ejecuta el proceso completo de principio a fin. Con esta configuración se espera satisfacer una demanda de 15 aviones en un intervalo de cinco minutos.

Aunque un análisis inicial podría indicar la necesidad de tres líneas, se constata que la concentración de operaciones reduce de forma significativa las ineficiencias asociadas a la transferencia de materiales entre puestos. Como resultado, el sistema funciona adecuadamente con solo dos puestos de trabajo.

Para la práctica, se opta por concentrar todas las operaciones en un único puesto, con el objetivo de observar y analizar el impacto de esta decisión en los resultados finales de la producción.

FASE 3 - CONCLUSIONES Y APRENDIZAJES

Al finalizar el ejercicio, se constata que, en aquellos procesos en los que es posible concentrar toda la operación de inicio a fin en un único puesto de trabajo, esta constituye la solución más eficiente. En esta fase final, es posible entregar las 10 unidades comprometidas en el plazo de 5 minutos, incluso sin inventarios en curso.

Con esta última fase se logra diseñar una línea a partir de la demanda del cliente. Tanto los costes como el nivel de servicio mejoran de manera sustancial en comparación con la propuesta inicial de diseño. En este momento, resulta necesario revisar los resultados alcanzados en cada fase en términos de productividad y eficiencia, y analizarlos junto con el grupo.

 

CONCLUSIONES

En función del número de grupos y de la participación de cada uno, la duración del juego puede variar. No obstante, un ejercicio que contemple todas las fases puede completarse en aproximadamente una hora.

Al finalizar cada etapa, el facilitador debe reforzar los beneficios de las herramientas aplicadas, destacando su impacto en la eficiencia, la productividad y la adaptabilidad del proceso:

  • Información de la demanda y del takt time para diseñar el proceso
  • Equilibrado de las cargas de trabajo en la línea
  • Dimensionado del inventario en curso
  • Concentración de operaciones creando un flujo continuo

El juego puede aplicarse en entornos muy diversos y constituye un guion eficaz para capacitaciones en diseño de líneas o en la mejora del flujo de procesos.

A lo largo del ejercicio, se pueden incorporar herramientas complementarias como el Value Stream Map, Yamazumi, Kanban, entre otras, para reforzar el aprendizaje y la formación práctica de los equipos.