Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3233
https://doi.org/10.69639/arandu.v11i2.497
Manufactura esbelta para la mejora del proceso operacional:
un caso de estudio en la industria de plástico
Lean manufacturing for operational process improvement: a case study in the plastics
industry
Jacinto Daniel Espinales Meza
jacinto.espinalesmeza1811@upse.edu.ec
jacinto_daniel19@oulook.com
https://orcid.org/0009-0000-3890-1339
Universidad Península de Santa Elena, La Libertad – Ecuador
Bryan Patricio Salvatierra Rogel
bryan.salvatierra00@gmail.com
https://orcid.org/0009-0003-7342-6686
Universidad Península de Santa Elena, La Libertad – Ecuador
Ángel José Vera Rodríguez
angel.verarodriguez1201@upse.edu.ec
veraaj2000@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-4909-798X
Universidad Península de Santa Elena, La Libertad – Ecuador
Karen Antonella Tigrero González
karen.tigrerogonzalez3594@upse.edu.ec
karentigrero0910@gmail.com
https://orcid.org/0009-0006-5241-7598
Universidad Península de Santa Elena, La Libertad – Ecuador
Graciela Celedonia Sosa Bueno
gsosa5882@upse.edu.ec
celesosabueno53@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-1236-0997
Universidad Península de Santa Elena, La Libertad - Ecuador
Artículo recibido: 20 octubre 2024 - Aceptado para publicación: 26 noviembre 2024
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
En un entorno competitivo y de alta exigencia, Aquaplastic S.A.S., una empresa de producción
de envases plásticos en Ecuador enfrenta desafíos relacionados con la generación de residuos de
PVC, afectando su eficiencia operativa y sostenibilidad. Este estudio tuvo como objetivo proponer
una metodología de manufactura esbelta basada en herramientas como 5S, TPM y VSM, para la
mejora del proceso operacional de la empresa Aquaplastic S.A.S. La investigación utilizó un
diseño no experimental de tipo transversal, recopilando datos mediante Check list, observación
directa y medición de tiempos. Los resultados mostraron mejoras significativas: la herramienta
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3234
5S incrementó la organización del entorno de trabajo, pasando de un 44% a un 74%, y el TPM
mejoró la Eficiencia General del Equipo (OEE) de un 68% a un 86%. La implementación redujo
el tiempo de ciclo y optimizó recursos, mejorando la productividad en un 12%. Estas mejoras
confirman la efectividad de las técnicas de manufactura esbelta en la optimización de procesos y
la reducción de desperdicios.
Palabras clave: manufactura esbelta, proceso operacional, 5S, TPM, VSM, eficiencia
ABSTRACT
In a highly demanding and competitive environment, Aquaplastic S.A.S., a plastic packaging
production company in Ecuador, faces challenges related to the generation of PVC waste,
affecting its operational efficiency and sustainability. This study aimed to propose a lean
manufacturing methodology based on tools such as 5S, TPM and VSM, to improve the
operational process of the company Aquaplastic S.A.S. The research used a non-experimental
cross-sectional design, collecting data through checklists, direct observation and time
measurement. The results showed significant improvements: the 5S tool increased the
organization of the work environment, going from 44% to 74%, and TPM improved Overall
Equipment Efficiency (OEE) from 68% to 86%. The implementation reduced cycle time and
optimized resources, improving productivity by 12%. These improvements confirm the
effectiveness of lean manufacturing techniques in optimizing processes and reducing waste.
Keywords: lean manufacturing, operational process, 5S, TPM, VSM, efficiency
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Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3235
INTRODUCCIÓN
La problemática del exceso de residuos plásticos, particularmente de PVC, ha adquirido
una dimensión crítica a nivel global. Según el Programa para el Medio Ambiente de la ONU, de
los 9.200 millones de toneladas de plástico producidas entre 1950 y 2017, aproximadamente 7.000
millones se convirtieron en desechos que terminaron en vertederos o en el medio ambiente.
Estudios como el de Karen et al., (2019), revelan que un 85% de las personas en 32 países exigen
regulaciones más estrictas contra el plástico de un solo uso. Esta situación refleja la magnitud de
un problema cuya resolución requiere tanto innovación tecnológica como cambios estructurales
en los procesos productivos.
La manufactura esbelta proporciona herramientas para eliminar desperdicios y mejorar la
eficiencia operativa a través de técnicas como las 5S y el Mantenimiento Productivo Total (TPM),
(Hernández Centeno & Sifuentes Huayanay, 2022). Aplicaciones exitosas en otros países, como
el caso de México, han demostrado mejoras significativas en el OEE y la productividad, mientras
que, en Perú, la implementación de estos métodos incrementó la producción en un 37% y redujo
el scrap en un 4%, (Cervantes-Zubirías et al., 2022); (Licla Solier & Taquire Curi, 2022). Estas
evidencias destacan el impacto positivo de estas prácticas en diversas industrias.
La industria de fabricación de envases plásticos enfrenta desafíos significativos. La
empresa Aquaplastic S.A.S, ubicada en Santa Elena, Ecuador, produce envases de PVC y botellas
PET, pero sus operaciones generan altos niveles de desperdicio, alcanzando un 44,83% del
material procesado, cifra alarmante frente al estándar industrial del 5%, (Camacho Sanchez et al.,
2021). Este problema no solo afecta la rentabilidad debido al incremento en costos operativos,
sino que también genera impactos ambientales adversos, lo que refuerza la necesidad de
implementar metodologías sostenibles como la manufactura esbelta para optimizar procesos y
minimizar residuos. Bajo este contexto se procede a realizar un diagrama de Ishikawa bajo el
método de estratificación para detallar y conocer posibles causas que afectan al proceso
operacional
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3236
Figura 1
Diagrama de Ishikawa
Nota: Elaborado por el autor
En Ecuador, la aplicación de herramientas de manufactura esbelta también ha generado
resultados positivos. En Guayaquil, un proyecto de mejora continua logró disminuir el scrap
asociado al tratamiento de películas de poliuretano y cambios de materiales, ahorrando $7.288,92
mensuales, (Solano Collaguazo, 2022). En AQUAPLASTIC S.A.S., la implementación de estas
herramientas podría mitigar el alto porcentaje de desperdicio, mejorando tanto la eficiencia
operativa como el cumplimiento de estándares ambientales internacionales.
Por último, abordar la problemática del exceso de residuos plásticos requiere una
transformación cultural dentro de las empresas. Según Escudero, (2020). la resistencia al cambio
es un desafío clave al introducir nuevas tecnologías y prácticas. Por ello, la propuesta de
manufactura esbelta para Aquaplastic S.A.S. incluye no solo un rediseño de procesos, sino
también una estrategia integral de capacitación y empoderamiento de los empleados, fomentando
una cultura de mejora continua y sostenibilidad que permita a la empresa adaptarse a las demandas
de un entorno cada vez más competitivo y regulado.
MATERIALES Y MÉTODOS
El enfoque adoptado en esta investigación es cuantitativo, dado que se fundamenta en
datos numéricos para analizar y validar información clave. Este enfoque facilita la identificación
de relaciones entre las variables mediante instrumentos diseñados específicamente para la
recolección y el análisis de datos, (Mousalli-Kayat, 2015).
La investigación combina elementos operativos, técnicos, conductuales y culturales,
proporcionando así una perspectiva integral de la problemática. Esta integración permite
conceptualizar la realidad basándose en conocimientos, actitudes y valores que moldean el
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3237
comportamiento humano, logrando una comprensión global tanto de los aspectos sociales como
empresariales involucrados.
Con un enfoque cuantitativo bien definido, se adoptó un diseño no experimental, descrito
por (Hernández Sampieri et al., 2014), como aquel en el que las variables no se manipulan
deliberadamente. Además, se seleccionó una metodología de investigación transversal,
caracterizada por la recopilación de datos en un único momento temporal. Este enfoque no
experimental y transversal resultó esencial para recolectar y procesar los datos de forma eficiente,
contribuyendo de manera significativa al desarrollo del estudio.
El alcance del estudio es descriptivo-correlacional, ya que analiza la relación entre la
implementación de herramientas de manufactura esbelta y la mejora del proceso operacional. Este
análisis se centra en la reducción de desperdicios y el aumento de la eficiencia, además de
examinar los factores que influyen en dicha relación, (Alvarez, 2021).
Figura 2
Diseño de la investigación
Nota: Elaborado por el autor
Para el desarrollo del procedimiento metodológico en la propuesta de manufactura esbelta
para mejorar el proceso operacional, se tomó como referencia los estudios realizados por Sofía et
al., (2019) e Ivan Villagrana-Lopez et al., (2023). Estos estudios destacan que, en los últimos
cinco años, se han llevado a cabo múltiples investigaciones relacionadas con la implementación
de herramientas de manufactura esbelta. A partir de este análisis, se estructuraron cuatro fases
fundamentales que detallan el proceso de forma sistemática y estratégica, permitiendo adaptar las
herramientas a las necesidades específicas del contexto empresarial.
Figura 3
Diseño del processo metodológico
Nota: Elaborado por el autor
Recolección de datos Diagnóstico inicial
Propuesta y análisis de
técnicas seleccionadas
en colaboración con la
dirección
Evaluación de la
Propuesta
Enfoque Cuantitativo Diseño
No
experimental
Alcance
Descriptivo
Correlacional
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3238
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
VSM inicial
En la planta de Aquaplastic S.A.S., el trabajo se organiza en tres turnos continuos de 8
horas cada uno, sin pausas, para mantener la máquina operativa desde las 07:00 del lunes hasta
las 07:00 del sábado. Las paradas se evitan debido a que afectan la temperatura del equipo,
causando pérdidas de material por obstrucciones en el cabezal. La demanda diaria aproximada de
envases de 20 litros se calculó en 1,291 unidades, considerando una demanda mensual de 31,000
unidades y 24 días laborables al mes. El Takt Time, indicador del tiempo máximo disponible para
producir cada unidad según la demanda, resultó ser de 66.92 segundos por envase, calculado sobre
86,400 segundos diarios de operación.
Takt Time es una medida que indica el tiempo disponible para producir un producto en
función de la demanda del cliente.
Con estos datos, se elaboró un Value Stream Mapping (VSM), herramienta de Lean
Manufacturing que permite identificar ineficiencias, actividades sin valor y cuellos de botella en
el flujo de trabajo. Este análisis detallado de procesos, inventarios y tiempos de espera busca
optimizar la productividad y mejorar la eficiencia del sistema operativo.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3239
Figura 4
VSM inicial
Nota: Elaborado por el autor
En el VSM inicial, las actividades se clasificaron según su valor agregado, identificando
las siguientes categorías:
Tabla 1
Valor agregado de actividades
Actividad
Segundos
Valor agregado
Razón
Inspección de M.Prima
8
Necesario, pero no agrega valor
Es una actividad de calidad
Transporte a mezclador
12
No agrega valor
Movimiento de material
Preparación de mezcla
67
Agrega valor
Transformación del material
Transporte a tolva
24
No agrega valor
Movimiento de material
Extrusión, Corte, Moldeo,
Soplado, Conformado
55,38
Agrega valor
Transformación del material
Enfriamiento
15,5
Agrega valor
Transformación del material
Corte de excesos y acabado
9
Necesario, pero no agrega valor
Es una actividad de calidad
Inspección y empaquetado
18
Necesario, pero no agrega valor
Es una actividad de calidad
Almacenamiento
14
No agrega valor
Movimiento de producto
Nota: Elaborado por el autor
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3240
El Lead Time total es de 222.88 segundos, mientras que el Process Time, excluyendo
actividades que no agregan valor, es de 172.88 segundos. Los porcentajes resultantes son: 61.86%
de tiempo con valor agregado, 15.70% necesario, pero sin valor, y 22.43% sin valor.
Tabla 2
Tiempo VSM inicial
Valor agregado
Segundos
%
Agrega valor
137,88
61,86%
Necesario, pero no agrega valor
35
15,70%
No agrega valor
50
22,43%
LEAD TIME
222,88
PROCESS TIME
172,88
Nota: elaborado por el autor
Mediante un análisis de Pareto, se determinó que el 80% de los problemas se deben a un
20% de las causas, destacando las principales: orden y limpieza del área (39%), falta de
mantenimiento (32%), y productos defectuosos (10%). Estas actividades críticas serán priorizadas
para implementar mejoras con herramientas de manufactura esbelta.
Figura 5
Diagrama de Pareto
Nota: Elaborado por el autor
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3241
Evaluación 5’S inicial
Según el autor Ivan Villagrana-Lopez et al., (2023), las 5S son una herramienta derivada
de términos japoneses: Seiri (selección), Seiton (orden), Seiso (limpieza), Seiketsu
(estandarización) y Shitsuke (autodisciplina). El propósito de implementar esta metodología en la
industria es optimizar las condiciones laborales, promoviendo un entorno de trabajo más
organizado, (Vargas Crisóstomo & Camero Jiménez, 2021). En un caso de un almacén de
refacciones, su aplicación resultó en una efectividad del 93%, logrando identificar materiales y
racks, lo que redujo significativamente el tiempo de búsqueda y minimizó errores en el manejo
de entradas y salidas de material.
Tabla 3
Revisión inicial 5’S
REVISIÓN INICIAL - EVALUACIÓN
PROCESO DE PRODUCCIÓN - ELABORACIÓN BOTELLÓN 20
LITROS
No cumple
Cumple
parcialment
e
Si cumple
N°
Seiri/Clasificar
0
1
2
1
Las herramientas de trabajo se encuentran en buenas condiciones
X
2
Se cuenta con las herramientas de trabajo necesario
X
3
El lugar de trabajo se encuentra en buenas condiciones
X
4
Se cuenta con EPP necesarios para trabajar
X
5
Los pasillos se encuentran libre de objetos sin uso
X
6
El área de producción se encuentra sin materiales contaminantes
X
7
Cajas, materia prima, jaulas se encuentran en su área
X
Seiton/Ordenar
8
No Existen objetos innecesarios en el área de producción
X
9
Las áreas de trabajo se encuentran correctamente identificadas
X
10
Las herramientas de trabajo se encuentran su lugar designado
X
11
Existe estantería para clasificar los objetos
X
12
Existen unidades de botellón botados por el área de trabajo
X
13
Existen lugares para botar los desechos plásticos de la planta
X
14
Existe codificación en los objetos para ubicación y clasificación
X
Seiso/Limpiar
15
El área de Producción se encuentra limpios
X
16
Las herramientas se encuentran limpios
X
17
la zona de triturado de material se encuentra limpio
X
18
El área de materia prima se encuentra limpio
X
19
Las mesas y oficinas de la planta se encuentran sin residuos plásticos
X
20
La maquinaria se encuentra libre de lubricación excesiva
X
21
Se han definido responsabilidades para la limpieza del área de producción
X
Seiketsu/Estandarizar
22
El personal de trabajo trabaja disciplinadamente
X
23
El personal de trabajo usa adecuadamente el EPP
X
24
Las maquinas cuentan con codificación
X
25
Los operadores codifican de buena forma el producto terminado
X
26
El personal de trabajo llena adecuadamente el requerimiento de su
respectivo turno
X
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3242
27
Existe control de las cosas que están desorganizadas
X
28
Los operadores revisan el producto terminado
X
29
Los operadores retiran el plástico de exceso en los botellones
X
30
Los operadores evitan dejar caer plástico al piso
X
31
Existe control de los productos contaminados
X
Shitsuke/Disciplina
32
Existe buena predisposición al cambio de cultura
X
33
Se involucra al personal completo de la empresa
X
34
se trabaja con responsabilidad
X
35
existe compromiso con los cambios
X
36
Se realizan reuniones semanales para verificar cumplimientos
X
Nota: Elaborado por el autor
Para introducir la herramienta 5S, se realizó una revisión inicial que incluyó una
evaluación detallada, con la participación del equipo directivo de la organización. Los resultados
de esta revisión inicial se resumen en la Tabla 4 , evidenciando un promedio del 44% de
cumplimiento, lo que corresponde a una categoría "mala".
Tabla 4
Resultados Evaluación inicial 5’S
Categoría
Porcentaje real
Clasificar
36%
Seleccionar
43%
Ordenar
50%
Limpiar
40%
Estandarizar
50%
Promedio
44%
Nota: Elaborado por el autor.
Bajo estos indicadores, se deja ver que el 44% está en una categoría “malo” lo que nos
proporciona un estado inicial. Este enfoque visual ofrece una perspectiva clara a la propuesta de
las 5’S, la combinación de estas tablas las representaremos en un gráfico de radar para mejor
visualización de nuestra evaluación.
Figura 6
Radar de evaluación inicial 5’S.
Nota: Elaborado por el autor.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3243
Propuesta de Implementación de la Metodología 5S
Dado que el diagnóstico inicial reflejó un bajo nivel de cumplimiento (44%), se desarrolló
una propuesta para implementar la metodología 5S, orientada a mejorar el proceso operacional
de la planta. A continuación, se describen los pasos y acciones recomendadas para cada una de
las "S".
Seiri (Clasificar)
El primer paso consiste en eliminar elementos innecesarios y organizar materiales,
equipos y herramientas en el área de producción para evitar acumulaciones que generen desorden.
Para facilitar este proceso, se propone el uso de tarjetas rojas, que permiten:
• Identificar rápidamente objetos innecesarios y promover un entorno más organizado.
• Involucrar a los trabajadores en la identificación de elementos que no contribuyen al
proceso.
• Reducir desperdicios y optimizar el uso del espacio.
Tabla 5
Tarjeta roja
Nota: Elaborado por el autor
Seiton (Ordenar)
La segunda S busca mantener un ambiente limpio y organizado, evitando acumulaciones
de residuos o suciedad en el área de trabajo. Se establecen criterios específicos para organizar
Accesorios o herramientas
Materia prima
Material
Maquinaria
Producto en proceso
Producto terminado
EPP
Elementos personales
Elemento de más
Elemento defectuoso
Residuos
Desperdicio
No se necesita
No se necesita pronto
Uso desconocido
Otro (especifique)
Responsable:
Fecha de decisión:
Destino:
Fecha:
Pegar esta parte de la tarjeta en el Artículo NO necesario
JEFE DE OPERACIONES
Nombre de quien realizó la selección:
Descripción:
N° de tarjeta:
MOTIVO
CATEGORÍA
Otro (especifique):
TARJETA ROJA
Nombre de quien realizó la selección:
Descripción:
N° de tarjeta:
Fecha:
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3244
objetos según su frecuencia de uso y se asignan destinos para los mismos de manera sistemática
(Tabla 6). Estas medidas contribuyen a un flujo operacional eficiente, mejoran la disposición del
espacio y aseguran condiciones óptimas para el funcionamiento de la maquinaria.
Tabla 6
Destino de objetos según su necesidad
N°
Objeto
Frecuencia de uso
Destino
1
Cuchillo, Gavetas, Jaulas
Uso frecuente
Colocar cerca del área de trabajo
2
Moldes, pallets, montacarga
Uso moderado
Colocar cerca pero no en el área de trabajo
3
Llaves, tuercas, mangueras
Uso poco frecuente
Colocar fuera del área de trabajo
4
Polipropileno, cyan, fundas
Uso frecuente
Colocar cerca del operador
5
Guantes, botas, mascarillas
Uso frecuente
Colocar cerca del operador
6
Lubricantes y repuestos
Uso moderado
Colocar cerca pero no en el área de trabajo
7
Manuales y procedimientos
Uso poco frecuente
Colocar fuera del área de trabajo
Nota: elaborado por el autor
Seiso (Limpiar)
Esta etapa enfatiza la limpieza diaria del área de trabajo para prevenir el deterioro de
equipos y la acumulación de desechos. Se propone:
• Implementar rutinas de limpieza al finalizar cada turno, asignando responsabilidades a
los operarios para mantener sus estaciones en óptimas condiciones.
• Llevar a cabo inspecciones regulares que identifiquen fuentes de suciedad y apliquen
medidas preventivas.
• Designar responsables para realizar limpiezas específicas, como en las máquinas de
extrusión, asegurando su correcto funcionamiento.
Tabla 7
Tarjeta seiso
Nota: Elaborado por el autor
Si No
Las mesas y escritorios se encuentran limpios
Los EPP están limpios
Observación:
Responsable:
Fecha de realización:
Firma del responsable:
TARJETA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Actividades
La maquinaria se encuentra limpia
Las herramientas se encuentran limpias
Los pisos de las diferentes áreas están limpios
Las gabetas y jaulas se encuentran sin material contaminante
Total:
se realiza los planes de limpieza diariamente
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3245
Seiketsu (Estandarizar)
Al alcanzar un adecuado nivel de orden y limpieza, se busca estandarizar los
procedimientos para garantizar la sostenibilidad de las primeras tres S. Se plantean los siguientes
estándares:
1. Sensibilizar al personal mediante sesiones informativas y ejemplos prácticos sobre la
importancia de la limpieza y organización, asignando responsabilidades específicas para
estas tareas.
2. Establecer un protocolo para reportar de inmediato cualquier falla en maquinaria o equipos
al área de mantenimiento, asegurando la continuidad y eficiencia del proceso productivo.
3. Implementar inspecciones visuales diarias en todas las áreas de trabajo para verificar el
cumplimiento de los estándares de limpieza y orden, corrigiendo de inmediato cualquier
anomalía.
Shitsuke (Disciplina)
La última S está enfocada en el cambio de actitud y compromiso del equipo de trabajo para
adoptar la metodología 5S como una práctica esencial dentro de sus responsabilidades. Se busca
fortalecer la disciplina a través del cumplimiento continuo de las acciones establecidas,
promoviendo una cultura de mejora continua y asegurando la sostenibilidad de los resultados
logrados.
Finalmente, se llevó a cabo una auditoría para evaluar el impacto de la herramienta 5S en
la mejora del proceso operacional y la implementación de la mejora continua.
Evaluación final
Para evaluar los resultados obtenidos tras implementar la metodología 5S, se realizó una
revisión y análisis final.
Tabla 8
Revisión final 5’S
REVISIÓN FINAL - EVALUACIÓN
PROCESO DE PRODUCCIÓN - ELABORACIÓN BOTELLÓN 20
LITROS
No cumple
Cumple
parcialmente
Si cumple
N°
Seiri/Clasificar
0
1
2
1
Las herramientas de trabajo se encuentran en buenas condiciones
X
2
Se cuenta con las herramientas de trabajo necesario
X
3
El lugar de trabajo se encuentra en buenas condiciones
X
4
Se cuenta con EPP necesarios para trabajar
X
5
Los pasillos se encuentran libre de objetos sin uso
X
6
El área de producción se encuentra sin materiales contaminantes
X
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3246
7
Cajas, materia prima, jaulas se encuentran en su área
X
Seiton/Ordenar
8
No Existen objetos innecesarios en el área de producción
X
9
Las áreas de trabajo se encuentran correctamente identificadas
X
10
Las herramientas de trabajo se encuentran su lugar designado
X
11
Existe estantería para clasificar los objetos
X
12
Existen unidades de botellón botados por el área de trabajo
X
13
Existen lugares para botar los desechos plásticos de la planta
X
14
Existe codificación en los objetos para ubicación y clasificación
X
Seiso/Limpiar
15
El área de Producción se encuentra limpios
X
16
Las herramientas se encuentran limpios
X
17
la zona de triturado de material se encuentra limpio
X
18
El área de materia prima se encuentra limpio
X
19
Las mesas y oficinas de la planta se encuentran sin residuos plásticos
X
20
La maquinaria se encuentra libre de lubricación excesiva
X
21
Se han definido responsabilidades para la limpieza del área de producción
X
Seiketsu/Estandarizar
22
El personal de trabajo trabaja disciplinadamente
X
23
El personal de trabajo usa adecuadamente el EPP
X
24
Las maquinas cuentan con codificación
X
25
Los operadores codifican de buena forma el producto terminado
X
26
El personal de trabajo llena adecuadamente el requerimiento de su
respectivo turno
X
27
Existe control de las cosas que están desorganizadas
X
28
Los operadores revisan el producto terminado
X
29
Los operadores retiran el plástico de exceso en los botellones
X
30
Los operadores evitan dejar caer plástico al piso
X
31
Existe control de los productos contaminados
X
Shitsuke/Disciplina
31
Existe buena predisposición al cambio de cultura
X
32
Se involucra al personal completo de la empresa
X
33
se trabaja con responsabilidad
X
34
existe compromiso con los cambios
X
35
Se realizan reuniones semanales para verificar cumplimientos
X
Nota: Elaborado por el autor
Los hallazgos se presentan en la Tabla 9. Evaluación final 5’S, donde se observa el
desempeño en cada categoría:
Tabla 9
Evaluación final 5’S
Categoría
Porcentaje
real
Clasificar
64%
Ordenar
79%
Limpiar
71%
Estandarizar
75%
Disciplina
80%
Promedio
74%
Nota: Elaborado por el autor.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3247
El promedio general de cumplimiento alcanzado, correspondiente al 74%, evidencia
avances importantes en la implementación. No obstante, persisten oportunidades de mejora,
especialmente en la eliminación de elementos innecesarios, limpieza en áreas específicas y
estandarización de procesos. La categoría con mejor desempeño fue disciplina (80%), lo que
indica una aceptación significativa hacia la nueva cultura organizacional. Para ilustrar mejor estos
resultados, se presenta la Figura 7. Radar de evaluación final 5’S.
Figura 7
Radar de evaluación final 5’S
Nota: Elaborado por el autor.
Evaluación OEE inicial
El OEE (Overall Equipment Effectiveness o Eficiencia Global de los Equipos) es un
indicador crítico en la industria para medir la productividad y eficiencia de los procesos. Este
índice considera tres factores clave:
Disponibilidad: Representa el tiempo operativo en relación con el tiempo programado.
Rendimiento: Evalúa la producción real frente a la producción estándar.
Calidad: Relación entre los productos conformes y los defectuosos.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3248
El OEE se calcula combinando estos tres índices:
Un OEE del 68% es considerado "regular" y sugiere la existencia de áreas de mejora,
dado que los valores óptimos para industrias de clase mundial superan el 85%.
Propuesta TPM
Análisis Matriz AMFE
Para Gustavo Adolfo et al., (2023). El análisis AMFE (Análisis Modal de Fallos y Efectos)
es una herramienta que permite identificar y priorizar los riesgos asociados a fallos en procesos o
productos. Su objetivo principal es implementar acciones correctivas que mitiguen riesgos,
mejoren la calidad y aumenten la confiabilidad. La Tabla 10. Escala de calificación Matriz AMFE
muestra los criterios utilizados para la evaluación.
Tabla 10
Matriz AMFE
Nota: Elaborado por el autor
A continuación, se presentan los resultados:
• Extrusión: La calibración deficiente causaba residuos plásticos en los botellones. Una
mejora en la calibración redujo el número de prioridad de riesgo (RPN) de 192 a 40.
• Corte de manga: El desgaste en la cuchilla afectaba el corte, con un RPN inicial de 210,
que se redujo a 40 tras implementar un mantenimiento periódico.
Vol. 11/ Núm. 2 2024 pág. 3249
• Moldeo: Las verificaciones regulares del sistema de enfriamiento lograron reducir el RPN
de 16 a 4.
• Soplado: La deficiencia en el mantenimiento del compresor generaba pérdida de presión,
lo que impactaba negativamente en la formación de los botellones. La implementación de
un mantenimiento regular permitió disminuir el RPN de 30 a 12.
• Conformado: La oxidación del molde originaba marcas en los botellones, afectando su
calidad. Se propuso realizar limpiezas y lijados con mayor frecuencia, logrando reducir el
RPN de 120 a 24.
• Enfriamiento y endurecimiento: La ausencia de lubricación adecuada y el desgaste de
los componentes de enfriamiento provocaban defectos en el área del pico del botellón. La
incorporación de una lubricación regular disminuyó el RPN de 36 a 24.
Plan de mantenimiento de las máquinas
Un plan de mantenimiento estructurado será esencial para garantizar que el equipo
productivo opere de manera eficiente y sin interrupciones. Este programa buscará prevenir fallos,
extender la vida útil de las máquinas y minimizar los tiempos de inactividad no planificados. Dada
su importancia en la producción, se deberá establecer un plan de mantenimiento específico para
los equipos críticos, especialmente para el proceso de extrusión, con el fin de asegurar la
continuidad de las mejoras implementadas.
El plan de mantenimiento incluirá actividades autónomas, preventivas y de "cero horas",
destinadas a garantizar la eficiencia en cada etapa del proceso productivo de los botellones. Las
actividades autónomas deberán ser realizadas por los operadores e incluirán inspecciones diarias,
semanales y quincenales para detectar posibles problemas de forma temprana, como la calibración
de temperatura en el área de extrusión y la revisión de cuchillas en el corte de manga. Este enfoque
contribuirá a mantener los equipos en condiciones óptimas, minimizando el riesgo de fallas
imprevistas.
Complementariamente, las actividades preventivas y de "cero horas" fortalecerán el
mantenimiento autónomo mediante intervenciones más detalladas y especializadas. El
mantenimiento preventivo deberá incluir acciones como cambios de cuchillas, limpieza de moldes
y revisiones de válvulas, mientras que el enfoque de "cero horas" se aplicará a tareas críticas como
la limpieza de tornillos de extrusión y el reemplazo de agua en los sistemas de enfriamiento. Estas
labores, que se realizarán con menor frecuencia, buscarán restaurar la condición operativa de los
equipos. Este plan integral asignará responsabilidades específicas a los operadores y al jefe de
operaciones, promoviendo la sostenibilidad y un desempeño continuo de la maquinaria.
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Tabla 11
Plan de mantenimiento de maquinarias
N°
Descripción
Cantidad
Mantenimiento
Actividad
Frecuencia
Responsable
1
Extrusión
1
Autónomo
Calibración de temperatura
Diario
Jefe de operaciones
Preventivo
Monitoreo de motores de extrusora
Semanal
Jefe de operaciones
Cero horas
Limpieza de tornillo
mensual
Jefe de operaciones
2
Corte de manga
1
Autónomo
Revisión de desgaste de cuchilla
Semanal
Operador
Preventivo
Cambio de cuchilla
Trimestral
Operador
3
Moldeo
1
Autónomo
Comprobación de temperatura de chiller
Diario
Jefe de operaciones
Preventivo
Limpieza de chiller
Mensual
Jefe de operaciones
Cero horas
Cambio de agua de chiller
Trimestral
Jefe de operaciones
4
Soplado
1
Autónomo
Verificación de valvular de presión
Quincenal
Operador
Preventivo
Limpieza de filtros
Trimestral
Operador
5
Conformado
1
Autónomo
Limpieza de molde
Semanal
Operador
Preventivo
Colocar anticorrosivos al molde
Mensual
Operador
6
Enfriamiento y
endurecimiento
1
Autónomo
Lubricación de componentes
Mensual
Operador
Preventivo
Revisión de válvulas de refrigeración
Trimestral
Operador
Nota: Elaborado por el autor
Cronograma de mantenimientos propuestos
El cronograma de mantenimiento presentado en la tabla correspondiente organiza las
actividades autónomas, preventivas y de "cero horas" para los próximos meses, facilitando la
planificación y ejecución de las intervenciones necesarias en los equipos.
Tabla 12
Cronograma de mantenimientos
Nota: Elaborado por el autor
Evaluación del OEE final
Tras implementar el plan de mantenimiento total productivo (TPM), se llevó a cabo una
evaluación final del OEE para analizar los cambios logrados en el desempeño operativo. Este
indicador permite observar detalladamente el desempeño de los equipos. Los cálculos realizados
son los siguientes:
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Índice de disponibilidad:
Índice de rendimiento:
Índice de calidad:
El OEE se calcula multiplicando estos tres porcentajes y dividiéndolos por 100:
El OEE final obtenido es del 86%, lo que representa una mejora significativa respecto al
valor inicial de 68%, evidenciando un incremento del 18% en la efectividad general de los
equipos. Este resultado califica el desempeño como “Bueno” y demuestra que las estrategias
implementadas están contribuyendo favorablemente a la mejora operativa.
VSM final
El VSM propuesto refleja mejoras significativas gracias a la implementación de
herramientas como 5S y TPM. La aplicación de 5S en áreas clave como transporte, mezcla y corte
de excesos optimizó el uso del espacio, redujo tiempos de búsqueda y eliminó desperdicios,
logrando un flujo más eficiente. Por su parte, TPM mejoró la disponibilidad de las máquinas en
etapas críticas (extrusión, corte, moldeo, soplado y conformado), minimizando paradas
imprevistas y aumentando la eficiencia operativa.
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Figura 8
VSM final
Nota: Elaborado por el autor
El Lead Time propuesto se redujo a 208.88 segundos, mientras que el Process Time
disminuyó a 163.88 segundos, aumentando las actividades que generan valor al proceso a un
62.18%. Estas mejoras contribuyeron a un flujo más continuo, mayor productividad y menor
desperdicio en cada etapa.
Tabla 13
Valor agregado de actividades
Actividad
Segundos
Valor agregado
Razón
Inspección de M.Prima
8
Necesario, pero no agrega valor
Es una actividad de calidad
Transporte a mezclador
10
No agrega valor
Movimiento de material
Preparación de mezcla
64
Agrega valor
Transformación del material
Transporte a tolva
22
No agrega valor
Movimiento de material
Extrusión, Corte, Moldeo,
Soplado, Conformado
50,38
Agrega valor
Transformación del material
Enfriamiento
15,5
Agrega valor
Transformación del material
Corte de excesos
8
Necesario, pero no agrega valor
Es una actividad de calidad
Inspección y empaquetado
18
Necesario, pero no agrega valor
Es una actividad de calidad
Almacenamiento
13
No agrega valor
Movimiento de producto
Nota: Elaborado por el autor
La optimización logró reducir actividades sin valor y aumentar la eficiencia general del
proceso.
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Tabla 14
Tiempo VSM final
Valor agregado
Segundos
%
Agrega valor
129,88
62,18%
Necesario, pero no agrega valor
34
16,28%
No agrega valor
45
21,54%
LEAD TIME
208,88
PROCESS TIME
163,88
Nota: Elaborado por el autor
Productividad
De acuerdo con Fontalvo Herrera et al., (2018), la productividad se analiza identificando
los factores externos e internos que determinan su nivel en las organizaciones, así como los
aspectos clave para medirla. En este contexto, se evaluó la producción inicial utilizando un tiempo
de ciclo de 55,38 segundos y una planificación de 520 unidades en un turno de 8 horas:
Tras las optimizaciones implementadas, el nuevo tiempo de ciclo se redujo a 50,38
segundos, lo que resultó en una producción final calculada de la siguiente manera:
Esto refleja un incremento de 52 unidades por turno, manteniendo el mismo tiempo
disponible. Para medir la productividad por hora-hombre (h-h), se calculó utilizando el tiempo de
trabajo total de 1152 horas-hombre al mes:
Productividad inicial
Productividad final, El incremento porcentual en la productividad es:
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La mejora del 12% en la productividad refleja un uso más eficiente de los recursos
disponibles, validando la viabilidad de las herramientas de manufactura esbelta para optimizar los
procesos operacionales.
DISCUSIÓN
La propuesta de manufactura esbelta, centrada en la implementación de las herramientas
5S y TPM, mostró un impacto positivo en la optimización de los procesos. El análisis inicial
incluyó herramientas Check list, además del Mapa de Valor (VSM), lo que permitió identificar
problemas críticos. La implementación de la metodología 5S reflejó una mejora significativa,
pasando de un cumplimiento inicial del 44% a un 74%, con un avance destacado en disciplina,
que subió del 50% al 80%. Esto evidenció un cambio cultural positivo en la organización. Por su
parte, la herramienta TPM mejoró el índice OEE, que aumentó de 68% a 86%, atribuido
principalmente a la reducción de tiempos improductivos y a la adopción de mantenimiento
preventivo y predictivo. Esta implementación incrementó la disponibilidad de los equipos del
87% al 97% y minimizó interrupciones en el proceso productivo, alineándose con investigaciones
previas que resaltan la eficacia del TPM en la mejora de la eficiencia operativa.
En cuanto al VSM, la versión mejorada redujo tanto el tiempo de proceso como el tiempo
total de producción. Las actividades que no agregaban valor fueron optimizadas o integradas
eficientemente, disminuyendo el process time de 172.88 a 167.88 segundos y el lead time de
222.88 a 215.88 segundos. Además, se lograron mejoras en los puntos de inspección, permitiendo
detectar defectos en etapas tempranas y asegurando un flujo de trabajo más continuo y eficiente.
Estos resultados confirman la efectividad de las herramientas de manufactura esbelta para abordar
cuellos de botella, optimizar procesos y promover un cambio cultural y operacional positivo
dentro de la organización.
CONCLUSIONES
La investigación siguió un diseño no experimental de tipo transversal, empleando técnicas
cuantitativas con un alcance descriptivo-correlacional para analizar la situación inicial de la
empresa y evaluar las mejoras propuestas.
A través de Check list, observaciones directas y mediciones de tiempo, se obtuvo un
diagnóstico detallado del proceso productivo, identificando los puntos críticos y generadores de
desperdicios.
Las herramientas de manufactura esbelta aplicadas, como las 5S y el TPM, lograron
mejoras significativas. Las 5S aumentaron el nivel de orden y limpieza del entorno de trabajo,
pasando de un 44% considerado "malo" a un 74% calificado como "bueno". El TPM incrementó
el OEE de un 68% ("regular") a un 86% ("bueno"), mientras que la productividad se elevó en un
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12%. Estos resultados no solo mejoraron el proceso operacional y redujeron desperdicios, sino
que también fomentaron una transformación cultural hacia una mejora continua y excelencia
operativa.
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