Value Stream Management en la industria aeroespacial: plazos largos, bajo volumen, alta variedad
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Por Mirko Peters ·
La gestión del flujo de valor en la fabricación aeroespacial trabaja con plazos largos, bajo volumen y alta variedad. Mira cómo definir familias de piezas, detectar las esperas y planificar las mejoras.
Traducido automáticamente con IA a partir de la publicación original. Lee el original en inglés
La gestión del flujo de valor en la industria aeroespacial consiste en gestionar cada familia de piezas como un único flujo desde el pedido hasta la entrega, con un responsable y medidas compartidas, incluso cuando los volúmenes son bajos, la variedad es alta y los plazos llegan a semanas o meses. Este artículo está dirigido a responsables de planta en la fabricación de aeronaves y de componentes aeroespaciales que quieren saber dónde se van las semanas y cómo acortarlas. Cubre las familias de piezas, las herramientas lean adecuadas para bajo volumen, los resultados que han publicado dos fabricantes, un ejemplo práctico ficticio y los errores más habituales. Se centra en la fabricación. Los equipos de desarrollo de software y DevOps también usan la gestión del flujo de valor para seguir las métricas de despliegue y de flujo, pero es un campo distinto y este artículo no lo trata.
Puntos clave
- Las piezas aeroespaciales se fabrican en volúmenes bajos, con alta variedad y plazos largos, así que el flujo de valor consiste sobre todo en esperar, no en trabajar.
- Agrupa las piezas en familias según su ruta de fabricación y sus equipos compartidos, no según el cliente o el programa, para que un único mapa y un único responsable sirvan para muchos números de pieza.
- Un taller de reparación de Sikorsky descrito en un artículo del Lean Enterprise Institute redujo los cambios de formato de 30 minutos a entre 2 y 3 minutos, y usó una secuenciación de piezas a intervalos fijos.
- Un caso publicado por Lean Post informa de que el plazo de entrega de pedido a entrega de un flujo de valor pasó de 42 a 16 días, con un aumento del volumen del 40%.
- Considera a los proveedores, como los de tratamiento térmico, parte del flujo; en un caso con un proveedor, el plazo se redujo de 42 a 6 días.
¿Qué abarca un flujo de valor en una planta aeroespacial?
Un flujo de valor es cada paso, con o sin valor añadido, por el que pasa un producto desde el pedido del cliente hasta la entrega, junto con la información que lo desencadena. El mapeo del flujo de valor, o VSM, dibuja ese flujo para una familia de productos. Una planta suele tener varios flujos de valor, uno por familia, y cada uno necesita su propio responsable. La gestión va más allá: asigna al flujo un responsable, unas pocas medidas compartidas y una cadencia de revisión, para que las mejoras se planifiquen, se sigan y se mantengan.
En la industria aeroespacial, el flujo es largo. Una pieza puede cortarse, mecanizarse, tratarse térmicamente, inspeccionarse, recibir un acabado superficial, volver a inspeccionarse y documentarse, a menudo en varias instalaciones y con varios proveedores. La página sobre la industria aeroespacial describe este sector como uno caracterizado por requisitos estrictos de calidad, trazabilidad y certificación. Esos requisitos condicionan cada cambio que hagas, y son un motivo para mapear el flujo con cuidado, no para omitirlo.
¿Por qué la gestión del flujo de valor en la industria aeroespacial necesita un enfoque distinto?
Los ejemplos de manual suelen mostrar un producto estable con un volumen constante. Las plantas aeroespaciales suelen ser diferentes, y tres características son clave.
- Plazos largos. Los materiales, los procesos externos y las aprobaciones añaden semanas. El tratamiento térmico, el recubrimiento y las pruebas suelen hacerlos proveedores.
- Bajo volumen. Un número de pieza puede pedirse unas pocas veces al año. El tiempo takt, es decir, el ritmo que marca la demanda del cliente, es difícil de definir para un único número de pieza.
- Alta variedad. Muchas piezas distintas comparten las mismas máquinas, así que los cambios de formato y la programación determinan el plazo de entrega.
Un artículo del Lean Enterprise Institute (LEI), The Backbone of Lean in the Back Shops, describe el taller auxiliar del fabricante de helicópteros Sikorsky en este mismo contexto: alta mezcla, bajo volumen, demanda irregular, equipos compartidos, cambios de formato frecuentes y lotes procedentes del sistema de planificación de hasta 70 piezas forjadas. Es un artículo de 2004 sobre un único taller, así que léelo como un ejemplo de método y no como un punto de referencia para tu planta.
¿Cómo se forman las familias de piezas cuando la mezcla es alta?
Con miles de referencias no puedes trazar un mapa por cada pieza. Agrúpalas en familias que siguen la misma ruta por la planta. El cuaderno de trabajo del LEI Learning to See utiliza la misma lógica: una familia es un grupo de productos que pasan por pasos de procesamiento similares y utilizan equipos comunes.
En una planta de bajo volumen, este es un conjunto práctico de reglas. Es mi propio método de trabajo, no un estándar:
- Enumera las rutas. Escribe cada referencia con sus pasos y máquinas.
- Ordena por pasos y equipos compartidos. Las piezas que usan las mismas máquinas y los mismos procesos externos pertenecen juntas.
- Comprueba el tamaño. Una familia debe ser lo bastante grande como para importar y lo bastante pequeña como para que una sola persona pueda recorrer todo el flujo en uno o dos días.
- Asigna un responsable. Una persona se encarga de la familia desde el pedido hasta la entrega.
No agrupes solo por cliente o solo por programa. Dos programas pueden usar la misma celda de mecanizado, y en ese caso la familia es la celda.
¿Qué herramientas lean encajan con el bajo volumen y la alta mezcla?
El artículo de Sikorsky muestra cómo ese taller usaba varias herramientas a la vez. Cada una se explica aquí en términos sencillos.
- Familias de piezas y celdas. Las piezas con rutas similares se agrupan, y el taller se organiza en torno a ellas.
- EPEI. Son las siglas de "every part every interval" (cada pieza en cada intervalo). Establece un ciclo fijo en el que cada pieza de una familia se fabrica una vez, de modo que una pieza vuelve a fabricarse en un momento conocido y puedes dimensionar el stock intermedio.
- SMED. Single-minute exchange of die es un método para acortar los cambios de formato. El artículo informa de que un cambio pasó de 30 minutos a entre 2 y 3 minutos en una operación.
- Carriles FIFO. Los carriles primero en entrar, primero en salir mantienen colas limitadas entre pasos, de modo que el trabajo sale en el orden en que llega.
- Un gestor del flujo de valor. Una persona se ocupa de todo el flujo, no de un único departamento.
El artículo informa de resultados para un producto, un eje de helicóptero, en 2003: el plazo de entrega se redujo un 73 por ciento y el tiempo de cambio de formato entre un 90 y un 93 por ciento.
Los cambios de formato más cortos importan sobre todo en una planta de alta mezcla, porque hacen asumibles los lotes más pequeños, y los lotes más pequeños acortan todas las colas.
¿Qué se ha publicado sobre plantas aeroespaciales?
Un segundo artículo del LEI, Launching a Lean Transformation: An Aerospace Manufacturer's Journey, escrito por Matthew Savas en diciembre de 2023, describe una empresa de corte de chapa que empezó con un único flujo de valor: el corte de chapa de aluminio, representado desde la entrada del pedido hasta la entrega. Según el artículo:
- El plazo de entrega de pedido a entrega pasó de 42 a 16 días mientras el volumen crecía un 40 por ciento.
- La empresa incorporó a un proveedor al trabajo. El plazo del proveedor de tratamiento térmico pasó de 42 a 14 días y, después, a 6 días, y se eliminaron los defectos, cuando antes hasta un 60 por ciento de las piezas se devolvían defectuosas.
- El equipo utilizó eventos de mejora rápida de una semana y tableros visuales de "Mission Control".
Estas cifras proceden del propio autor de la empresa en una publicación sectorial, y no he podido comprobarlas. El artículo no trata la certificación. Dos puntos son aplicables a otros casos: el equipo empezó con un único flujo y trató un paso del proveedor como parte del flujo.
Ejemplo: una familia de piezas, cifras inventadas
Este ejemplo es inventado. Las cifras no proceden de una planta ni de un cliente reales.
Una familia de soportes mecanizados tiene este estado actual, en días naturales:
- Lanzamiento de pedidos y planificación: 3 días.
- Corte: 4 días de cola, 0,5 días de proceso.
- Mecanizado: 9 días de cola, 1,5 días de proceso.
- Tratamiento térmico en un proveedor externo: 14 días en total, de los cuales 1 día es de proceso.
- Inspección: 3 días de cola, 0.5 días de procesamiento.
- Acabado superficial: 5 días de cola, 1 día de procesamiento.
- Inspección final y documentación: 2 días de cola, 1 día de procesamiento.
- Embalaje y envío: 1 día.
El lead time es 3 + 4.5 + 10.5 + 14 + 3.5 + 6 + 3 + 1, es decir, 46 días. El procesamiento es 0.5 + 1.5 + 1 + 0.5 + 1 + 1, o 5.5 días, que equivale al 12% del lead time. Los otros 40.5 días, el 88%, son esperas. Las dos esperas más largas son las del proveedor de tratamiento térmico, con 14 días, y la cola antes del mecanizado, con 9 días.
El equipo define un estado futuro con dos cambios principales. Primero, acuerda un ciclo de 7 días con el proveedor de tratamiento térmico, basado en una recogida semanal fija. Segundo, agrupa los trabajos de mecanizado de la familia en una secuencia fija y repetitiva, de modo que la cola antes del mecanizado baja de 9 a 4 días. El lead time pasa a ser 46 − 7 − 5, es decir, 34 días, una reducción del 26%. La inspección y la documentación se mantienen tal cual, porque son pasos obligatorios. El equipo pide al departamento de calidad que apruebe el cambio de proveedor antes de que empiece la prueba.
¿Qué métricas debería seguir el responsable?
Mantén el conjunto pequeño. Un conjunto útil de métricas para un flujo de bajo volumen, mi propia sugerencia:
- Lead time por pedido, desde la entrada del pedido hasta la entrega, y su dispersión.
- Días de espera en cada paso, que muestran dónde se estanca el flujo de trabajo.
- Tiempo de ciclo en las máquinas que dan forma al flujo, para encontrar el cuello de botella.
- Entrega a tiempo respecto a la fecha prometida al cliente.
- Rendimiento a la primera y devoluciones, incluidas las que proceden de proveedores.
Aquí importa más la visibilidad que la precisión. Un tablero semanal que muestre estos números favorece la mejora continua, porque el equipo ve el efecto de cada cambio. El objetivo es optimizar el flujo completo y el valor que entrega al cliente, no una sola máquina. Esto es lean manufacturing aplicado a plazos de entrega largos.
¿En qué se diferencia esto del VSM en el desarrollo de software?
Los equipos de software usan las mismas palabras. En el desarrollo de software, el VSM sigue una idea a través del desarrollo, las pruebas y el despliegue hasta la publicación, normalmente con equipos ágiles y DevOps, y mide el flujo con métricas de sus herramientas. Sus stakeholders son los product owners y los ingenieros. Una planta aeroespacial sigue material físico a través de máquinas, proveedores e inspección, y el flujo de extremo a extremo se mide en semanas. La idea común es entregar valor al cliente más rápido, encontrando y eliminando la espera. Usa fuentes escritas para tu propio sector. Los datos en tiempo real de las máquinas pueden ayudar en una planta, pero no sustituyen a recorrer el flujo y preguntar por qué las piezas esperan. En ambos campos, el objetivo es una mayor productividad de todo el flujo, no de pasos aislados.
Errores comunes
- Mapear la planta, no una familia. Un mapa con cientos de números de pieza no muestra nada. Elige una familia con una sola ruta y mapea los flujos de valor uno a uno.
- Dejar fuera a los proveedores. Los procesos externos suelen ser la espera más larga. Inclúyelos en el mapa y en el alcance del responsable.
- Eliminar los pasos obligatorios. La inspección, la trazabilidad y los registros no son desperdicio en el sentido del mapa. Mantenlos y reduce la espera que los rodea.
- Usar el takt time por número de pieza. Con bajo volumen tiene poco sentido. Úsalo por familia o por celda, o emplea un ciclo fijo como EPEI.
- Olvidar al departamento de calidad. Implikan involúcralos pronto, porque ellos deciden qué necesita un cambio para ser aprobado.
Cómo puede ayudar el software
En una planta con muchos números de pieza y varios procesos externos, dibujar y actualizar los mapas a mano es lento. Polaris VSM de iFAKT's es un módulo de iFAKT Polaris para el mapeo de flujos de valor basado en datos. Modela de forma colaborativa los flujos de material e información, y hace visibles el desperdicio y los cuellos de botella. El software te ayuda a ver el flujo; las familias de piezas, el responsable y las aprobaciones siguen necesitando personas.
Siguiente paso
La gestión del flujo de valor en aeroespacial empieza por una familia de piezas y por un mapa honesto de su tiempo de espera. Esta semana, enumera las rutas de tus piezas más importantes, agrúpalas en una familia y mide los días que cada pieza espera entre pasos y en tus procesos externos.