Mejora del proceso de extrusión-soplado de una empresa de manufactura de envases de plástico, aplicando herramientas de Lean Manufacturing

Abstract

La tesis se desarrolla en una empresa dedicada a la producción y comercialización de envases de plástico. La investigación tiene como objetivo optimizar los recursos y el proceso de producción en el área de extrusión-soplado, mediante la elaboración de un análisis y diagnóstico de la situación actual. Para identificar la problemática, se utilizan herramientas como el VSM, takt time, OEE y 7+1 desperdicios. Una vez identificadas las causas de los problemas, se plantean propuestas de mejora como el uso de herramientas Lean (5“S”, Mantenimiento Autónomo y SMED) y la automatización de la línea de producción. El trabajo se enfocará en el producto estrella de la empresa, el cual es el envase de yogurt de 1L. Durante el análisis y diagnóstico de la línea de producción, los principales problemas identificados fueron el desorden y que los pedidos no eran entregados a tiempo. De los cuales, se concluye que las causas principales se deben a la falta de un programa de orden y limpieza; áreas no delimitadas ni señalizadas, falta de un flujo continuo que elimine los transportes hacia el área de molienda y mezclado; altos tiempos de cambio de molde, envases defectuosos (puntos negros, huecos, peso fuera del rango de especificación) y envases con scrap; y paradas de máquinas imprevistas por falta de mantenimiento. Se implementa las 5S con el objetivo de mejorar y mantener las condiciones de organización, orden, limpieza y seguridad en el lugar de trabajo. A través del SMED, se reduce el tiempo de cambio de molde de 181 min a 83 min, en 54.14%. Mediante la implementación del Mantenimiento Autónomo, se reducen las paradas de máquinas, a causa de fallas imprevistas, en 55.56%. Mientras que las paradas de máquinas, a causa de mantenimiento, se reduce en 25%. Asimismo, con la implementación de la automatización, hay una reducción de mano de obra de 3 a 1 operario, por turno de trabajo, en la línea de producción de envases de yogurt de 1L, generando un ahorro de 13,824 HH/año, que es equivalente a S/72,023.04. Con la implementación de las herramientas Lean y de la automatización, la producción se incrementa de 172,800 a 189,227 envases/mes (9.51%). Asimismo, los envases defectuosos se reducen de 30,000 a 24,350 envases/mes; es decir, el ratio de calidad incrementa de 82.64% a 87.13%. Con la implementación de las propuestas se pasó de un OEE de 72.49% a 85.39% en la máquina de extrusión-soplado. Se analizan las propuestas obteniendo como resultado que el tiempo de valor agregado para la fabricación de un paquete de envases de yogurt de 1L se reduzca, de 31.88 min a 15.50 min, en un 51.38 %; mientras que el lead time interno se redujo de 2.06 días a 15.5 minutos (99.51%). Finalmente, en la evaluación económica de las propuestas, se obtuvo un VAN de S/. 210,568.61, mayor a cero, y un TIR de 51 %, por encima del COK de 20%, que es la tasa mínima aceptable de rendimiento, por lo cual se concluye que el proyecto es rentable.