Tesis / 0040 / I.M.

ANÁLISIS DE MODELOS DE LEAN MANUFACTURING PARA LA IMPLEMENTACIÓN EN PEQUEÑOS GALPONES AVÍCOLAS DE PRODUCCIÓN DE HUEVO. CASO DE ESTUDIO GALPÓN PINARES DE TENJO.

DANIEL FERNANDO BARRERA GRANADOS FREDY ERNESTO MONCADA CAMPOS

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA MECATRÓNICA INGENIERÍA MECATRÓNICA BOGOTA D.C. 2015

ANÁLISIS DE MODELOS DE LEAN MANUFACTURING PARA LA IMPLEMENTACIÓN EN PEQUEÑOS GALPONES AVÍCOLAS DE PRODUCCIÓN DE HUEVO. CASO DE ESTUDIO GALPÓN PINARES DE TENJO.

DANIEL FERNANDO BARRERA GRANADOS FREDY ERNESTO MONCADA CAMPOS

TRABAJO DIRIGIDO Y ESTRUCTURADO COMO REQUERIMIENTO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO MECATRÓNICO

ING. MSc. GLORIA JUDITH PALACIO OSORIO DIRECTORA

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA - UNIAGRARIA FACULTAD DE INGENIERIA MECATRÓNICA INGENIERÍA MECATRÓNICA BOGOTA D.C. 2015

2015 Nota de aceptaci贸n ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________

_____________________ Firma del director _____________________ Firma del jurado

Bogot谩 D.C 14 de Agosto de 2015

AGRADECIMIENTOS Agradezco a toda mi familia, especialmente a mis padres por hacerme la persona que soy, gracias a todos los que me ayudaron a formarme personal y profesionalmente.

FREDY ERNESTO MONCADA CAMPOS

Agradezco primeramente a Dios por hacer posible alcanzar esta meta en mi vida, a mis padres por el apoyo y el consejo que a diario me brindaron, gracias a todos los que me brindaron un aporte invaluable en mi desarrollo como persona y profesional.

DANIEL FERNANDO BARRERA GRANADOS

CONTENIDO Pág.

AGRADECIMIENTOS CONTENIDO

9 10

TABLA DE FIGURAS

7

TABLA DE TABLAS

8

GLOSARIO

9

RESUMEN

10

INTRODUCCIÓN

11

1

15

2

3

4

OBJETIVOS 1.1

OBJETIVO GENERAL

15

1.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

15

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

16

2.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

16

2.2 JUSTIFICACIÓN

17

MARCO TEÓRICO.

19

3.1

Antecedentes: Empresas Avícolas Modelo en Colombia

19

3.2

Caso específico Eco parque Pinares de Tenjo, Uniagraria

20

3.3

Lean Manufacturing

21

3.4

Actualidad en Nuestro País:

24

FUNDAMENTO TEÓRICO

29

4.1

Producción de Huevo:

37

4.2

Selección, clasificación, envasado y etiquetado del huevo fresco:

39

4.3

Crianza de Gallinas:

40

4.4

NORMATIVIDAD COLOMBIANA

47

5

METODOLOGÍA

49

6

DESARROLLO

54

7

RESULTADOS

82

7.1 8

Interfaces

86

CONCLUSIONES

91

9

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA

94 96

TABLA DE FIGURAS

Figura 1: Grafica Consumo Per Cápita de Huevo en Colombia .................................................. 13 Figura 2: Línea Histórica evolución Lean Manufacturing 1900 – 1939 ....................................... 22 Figura 3: Línea Histórica evolución Lean Manufacturing 1945 – 1980 ....................................... 23 Figura 4: Número de tesis de las principales universidades el país ........................................... 25 Figura 5: Números de tesis con referencia al sector industrial donde fueron implementadas. ................................................................................................................................................................ 26 Figura 6: Sistema de producción Extensivo .................................................................................... 41 Figura 7: Sistema de producción Semi-intensivo. .......................................................................... 42 Figura 8: Sistema de producción Confinamiento. .......................................................................... 45 Figura 9: Pequeña granja de aves ponedoras. ............................................................................... 50 Figura 10: Diagrama de flujo metodología proyecto. .................................................................... 53 Figura 11: Diagrama inicial del manejo de un galpón, formato VSM .......................................... 54 Figura 12: Problemática en dosificadores. [Galpón Tenjo] ........................................................... 56 Figura 13: Dosificado manual de alimento. [Galpón Tenjo] .......................................................... 57 Figura 14: Procesamiento Huevo. [Galpón Tenjo] ......................................................................... 58 Figura 15: Registros de producción. [Galpón Tenjo] ..................................................................... 59 Figura 16: Sistema dosificador de agua de botella automático ................................................... 62 Figura 17: Sistema dosificador de agua de botella eléctrico ........................................................ 63 Figura 18: Sistema dosificador de agua de válvula con taza ....................................................... 64 Figura 19: Sensor de nivel de flotador magnético .......................................................................... 65 Figura 20: Sistema dosificador de alimento de tolva redonda ..................................................... 66 Figura 21: Sistema dosificador de alimento de tolva en canal. .................................................... 67 Figura 22: Sistema dosificador de tolva ........................................................................................... 68 Figura 23: Tolva de Suministro ......................................................................................................... 69 Figura 24: Sensor de nivel capacitivo .............................................................................................. 70 Figura 25: Sistema de aire frio en galpones ................................................................................... 71 Figura 26: Entrada de aire ................................................................................................................. 72 Figura 27: Sistema de ventilación ..................................................................................................... 73 Figura 28: Higrómetro H001 .............................................................................................................. 74 Figura 29: Cerrado de telar equivoco ............................................................................................... 75 Figura 30: Ejemplo de célula para galpón. ...................................................................................... 76 Figura 31: Ejemplo de banda transportadora usada...................................................................... 77 Figura 32: Ejemplo de supermercado .............................................................................................. 78 Figura 33: Primeros resultados, reducción de procesos. .............................................................. 82 Figura 34: Modelo ventosa de manipulación .................................................................................. 85 Figura 35: Modelo Brazo Robótico. .................................................................................................. 86 Figura 36: Interface Gráfica Status de Nivel En Comedero y Bebedero .................................... 87

7

Figura 37: Interface gráfica de control en persianas...................................................................... 88 Figura 38: Interface gráfica de control de movimiento en brazo clasificador de huevo ........... 89

TABLA DE TABLAS

Tabla 1: Manufactura en masa Vs. Lean Manufacturing. ............................................................. 35 Tabla 2: Sistema de Crianza Aves Ponedores ............................................................................... 45 Tabla 3: Niveles de desperdicio en el proceso ............................................................................... 54 Tabla 4: Análisis desperdicios en modelos Eco Parque Pinares de Tenjo ................................ 60 Tabla 5: Resumen Desarrollo ............................................................................................................ 75

8

GLOSARIO

VSM: El mapeo de flujo de valor, es una herramienta de representación visual del mundo del lean Manufacturing, que permite analizar una implantación de forma global.

[1] TAKT TIME: Esta es una palabra de origen Alemán, la cual indica el tiempo en el cual una pieza debe ser producida para satisfacer las necesidades del cliente. [2] LEAN MANUFACTURING: Sistema de herramientas que permiten un mejoramiento continuo de los procesos de producción en una empresa. [3] METODOLOGIA: Es un conjunto de métodos que se deben seguir en una investigación científica, un estudio o una exposición doctrinal. [4] MERCADO: Lugar teórico donde se evidencia la oferta, demanda y se establece un precio. [5] ECONOMIA: Sistema de producción, distribución, comercio y consumo de bienes y servicios de una sociedad o país. [5] SECTOR AGROPECUARIO: Es la parte del sector primario, compuesta por el sector agrícola (agricultura) y el sector ganadero o pecuario. [6] RURAL: Propio del campo y de las labores agrícolas o pecuarias realizadas en el campo. [6]

9

RESUMEN

En este trabajo se analizó la implementación de las técnicas Lean Manufacturing en modelos de pequeñas galpones avícolas de aves ponedoras, en especial para el galpón Eco Parque Pinares de Tengo, el cual pertenece a UNIAGRARIA, con el fin de brindar un documento básico, sencillo y útil que identifique las características de las tecnologías o servicios y satisfaga las necesidades particulares en los galpones a través del estudio de herramientas Lean Manufactruríng.

Para establecer un modelo que permita mejorar la producción de huevo es necesario conocer en detalle el proceso mismo de producción y las técnicas Lean Manufacturing.

Por esta razón se ofreció una descripción teórica e ilustrativa del proceso y de las técnicas Lean más apropiadas a ser implementadas dentro del modelo de granja visto en el caso de estudio.

El estudio incluye un proceso de recolección de datos para la creación de un modelo VSM, a través del cual se identifica y se analiza las pérdidas o desperdicios que afectan al proceso de producción de huevos llevado acabo al interior del galpón en estudio.

Basados en este estudio; fueron abordados los planes de mejoramiento con el fin de establecer el modelo Lean de producción dentro del galpón. Para esto se evaluaron técnicamente diferentes modelos Lean y se procedió a la selección y modelado en software de la mejor opción, se realizó una nueva redistribución de los procesos o líneas de producción por intermedio del graficado de un VSM futuro donde se buscó demostrar la viabilidad del desarrollo de la propuesta, bajo las condiciones planteadas.

10

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, las empresas compiten en entornos con mayor dinamismo, incertidumbre y variabilidad tanto en el contexto local, como en el regional y el global, tal como lo sostiene Petros Theodorou en su artículo, Manufacturing strategies and financial performance: “Para poder mantenerse en un ambiente competitivo, como el actual, es común la aplicación de estrategias globales y locales encaminadas a disminuir costos y alcanzar la expansión en nuevos mercados; y que a la vez les exige mantener altos estándares de calidad y procesos flexibles para que puedan responder a cambios en la demanda y requerimientos de los clientes”. [7] Por esta razón existen herramientas como Lean Manufacturing que según el artículo “Lean Manufacturing y mayor productividad en la industria”, de Fabián Ortega, es un sistema que, no sólo le permite a las compañías enfrentar un entorno de negocios competitivo y crear una organización, que aprende y mejora continuamente, sino que además se enfoca en el valor agregado que pueda generar a sus clientes. [3] Un caso muy evidente de entorno dinámico lo plantea Cesar Augusto Lascarro, en su informe “Manual de Gallinas Ponedoras”, en el cual indica que la avicultura a nivel mundial y nacional, gracias a los avances en genética, nutrición y manejo de animales, presenta en la actualidad un crecimiento rápido, mejorando la oferta y facilitando el acceso al consumo de huevo como uno de los alimentos más completos en la alimentación humana. [8]

11

La afirmación realizada por Cesar Lascarro se puede fundamentar en los datos entregados por la Federación Nacional de Avicultores de Colombia; para el 2014 se contaba en el país con 42.737.341 gallinas ponedoras encasetadas, de las cuales el 92% corresponden a razas de color rojo y el 8% restante a 443 gallinas de razas de color blanco, para la producción de huevos de color rojo y blanco respectivamente [9].

A finales del mismo año, se logra una producción acumulada de 7.357.869.323 unidades de huevos, equivalentes a 441.472 toneladas de este alimento lo que corresponde a ocupar el puesto 28 de producción mundial de huevo con una participación marginal o poco importante de apenas el 0,6 % [9]. De acuerdo a los datos anteriores, se observa la necesidad de fortalecimiento para la industria nacional ante los mercados mundiales de producción de huevo.

Así mismo la Federación Nacional de Avicultores de Colombia, en su informe anual, del 2015, sobre el consumo per cápita de pollo y huevo, muestra como el consumo a nivel mundial y local ha estado aumentando de una manera muy acelerada como se muestra en la Figura 1, [10]

12

Figura 1: Grafica Consumo Per Cápita de Huevo en Colombia

Fuente: Federación Nacional de Avicultores de Colombia, 2015 Según la Figura 1, para el 2014 hubo consumo per cápita de 242, lo cual indica que si la población colombiana en 2014 era 47.121.089 el consumo aproximadamente fue de 11.403.303.538 huevos en Colombia. Esto solo es una evidencia de la baja producción de huevo que se tiene en el país [11]. Igualmente la Figura 1 nos muestra que el crecimiento del consumo de huevo en los colombianos se ha mantenido casi estable en el rango de los últimos 5 años, esto puede interpretarse no como un estancamiento del sector, sino como una dinámica de que el consumo se mantendrá estable, pues hay otros productos que hacen contrapeso como lo pueden ser las carnes.

Debido a esto, es primordial buscar alternativas que conlleven al desarrollo del sector acorde con los últimos avances tecnológicos, que permitan realizar una optimización de los procesos y recursos.

13

Por tanto, este trabajo de grado consiste en proponer un modelo de producción en pequeñas granjas avícolas con la ayuda de herramientas de Lean Manufacturing con el fin de mejorar los niveles de rendimiento en la producción de huevo y que conlleven a mostrar resultados de viabilidad en la aplicabilidad de la filosofía con base al caso de estudio del galpón Eco Parque Pinares de Tenjo perteneciente a UNIAGRARIA. Para lograr la finalidad de este trabajo, este documento fue estructurado por capítulos, de tal forma que se inicia abordando el planteamiento del problema. Luego en capítulo tres (3) se trata sobre la situación actual de la avicultura nacional y los trabajos realizados de Lean Manufacturing enfocados en el área agropecuaria y de alimentos; en el capítulo cuarto (4) se muestra un enfoque teórico de las técnicas Lean Manufacturing y de producción de huevo el quinto muestra un hilo conductor de las metodologías usadas en el desarrollo del trabajo, el sexto muestra el desarrollo de la toma de datos, análisis de los mismos, y elaboración de los planes de mejoramiento Lean Manufacturing, el séptimo muestra los resultados obtenidos por medio del modelo de producción propuesto con base en las técnicas Lean Manufacturing y el ultimo capitulo muestra las conclusiones, recomendaciones y trabajo futuro.

14

1

OBJETIVOS

1.1

OBJETIVO GENERAL

Ofrecer un modelo de producción basado en la filosofía de Lean Manufacturing para el nivel de producción de huevo en galpones de aves ponedoras.

1.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1.

Realizar una revisión en rendimiento y utilidad entre los métodos clásicos de

modelos de manufactura y las nuevas tecnologías.

2.

Identificar los modelos de producción en galpones avícolas de aves ponedoras

y caracterizar las principales fallas que afectan la producción.

3.

Estudiar y analizar diferentes alternativas de modelos de producción

desarrolladas en galpones automatizados o en vías de automatización, basados en procesos lean Manufacturing.

4.

Estudiar y analizar diferentes tipos elementos como sensores y actuadores que

puedan dar soluciones y mejorar los requerimientos de diferentes variables críticas de control en la producción de huevo.

15

2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

Actualmente, las metodologías de Lean Manufacturing se aplican en diversas industrias e instituciones enfocadas a la ingeniería industrial, sin embargo, hasta donde tenemos conocimiento, se evidencia poca aplicación en el sector agropecuario, en especial en el sector avícola. Por esto, se plantean las siguientes preguntas: ¿Cuál es la razón del poco avance de estas metodologías en el sector avícola? ¿Cómo se podrían implementar para mejorar la de producción del huevo?

Ante la situación actual de la economía mundial y tras las exigencias de un mercado cada vez más competitivo es necesario buscar la manera de aprovechar al máximo los recursos. Por lo anterior, es importante la adaptación de técnicas que busquen lograr el cambio cultural de las organizaciones hacia la mejora continua, elevando así los niveles de competencia en el mercado, de forma que, se flexibilice la producción. Esto permite utilizar mejor los recursos de acuerdo a la cantidad de productos demandados en el mercado.

En el sector agropecuario la necesidad de mejorar está más clara, ya que éste es la base del desarrollo económico y social de cualquier sociedad, contribuyendo con aproximadamente el 50% del empleo en áreas rurales, así mismo, éste es el encargado de abastecer alimentos a todas las zonas urbanas y rurales de cualquier

16

sociedad y, por último, es el proveedor de materia prima para subsectores como el agroindustrial. [12] Por todo lo dicho anteriormente, en este trabajo de monografía se plantea la implementación de la teoría Lean Manufacturing, en pequeñas granjas de producción de huevo, especialmente para el galpón Eco Parque Pinares de Tengo, perteneciente a UNIAGRARIA, con el fin de analizar su viabilidad y propiciar el mejoramiento en cada uno de sus procesos de producción.

2.2 JUSTIFICACIÓN Actualmente todos los procesos relacionados con la industria o con procesos de producción deben estar basados en sistemas, metodologías y normativas internacionales; esto con el fin de que los productos sean competitivos tanto a nivel nacional como internacional. Colombia es un país donde su principal base es el sector agropecuario [12]. En éste sector se evidencian inconvenientes que pueden ser solucionados con pequeños planteamientos de orden, a través de modelos de producción basados en técnicas de Lean Manufacturing.

La globalización de la industria y el mercado, en la actualidad, no es un tema ajeno al sector agropecuario colombiano, por lo que los nuevos y antiguos procesos deben ser basados en metodologías internacionales. En este sentido, si las empresas de hoy promueven la innovación a través de Lean Manufacturing, no sólo lograrán un ritmo de mejora e incremento en la productividad, sino que también conseguirán ser

17

competitivos, de tal forma que su producto pueda perdurar en el mercado de una forma óptima y sostenible. Por esta razón, es necesario de realizar un análisis sobre la viabilidad de implementar un modelo de producción basado en la teoría del lean Manufacturing, al revisar y analizar las famosas 7 pérdidas o desperdicios planteados en esta teoría.

En éste sentido, la implementación de la metodología lean Manufacturing en el proceso de producción de huevo, puede estar basada en un sistema de organización que busque el eliminar desperdicios causados por el desorden que se presenta dentro del proceso. Por tanto, como lo indica el grupo de consultoría BOM

1

en su página web,

para este ejemplo específico, el modelo debe estar basado en lograr una producción esbelta; lo que quiere decir: hacer más con menos, en menos tiempo, con menos espacio, menos esfuerzos humanos, menos maquinaria, menos materiales, siempre y cuando se le esté dando al cliente lo que desea [13].

Adicionalmente, se ha encontrado que la aplicación de Lean Manufacturing en el campo avícola no ha sido muy estudiada ni de gran interés tanto a nivel agroindustrial como académico, lo cual se convierte en una gran motivación para desarrollar un trabajo de investigación, de tal forma que se genere un proceso de estudio como el presentado con resultados académicos para el futuro.

1

BOM Consulting Group: Grupo de consultores internacionales y multidisciplinarios que buscan intercambiar experiencias y mejores prácticas para dar soluciones a compañías en técnicas y sistemas de gestión de operaciones de clase mundial para mejorar la productividad y competitividad de la industria manufacturera y de servicios. [14]

18

3

MARCO TEÓRICO.

3.1

Antecedentes: Empresas Avícolas Modelo en Colombia

Según José Abelardo Serrano, principal impulsor de las granjas modernizadas en Colombia, en un lapso de tiempo, que algunos analistas calculan no mayor a diez años, las empresas avícolas colombianas que ejercerán el liderazgo en el mercado serán exclusivamente aquellas que hayan modernizado casi en ciento por ciento sus procesos productivos [15].

En el momento se encuentran modernizadas 6 plantas en el país; a continuación se presentan dos ejemplos revisados: 1. Colaves es una empresa modelo de modernización ubicada en Bucaramanga, Santander. Esta empresa maneja 34.000 pollos ubicados en un galpón de 1800 metros cuadrados, en donde están invertidos $310 millones. Su visión es llegar a las 200 mil aves, para lo cual se invertiría $1.820 millones [16]. Entre las principales ideas de la empresa por reformar sus procesos se encuentran las de garantizar la salud de las aves, todos los bebederos utilizados de niple o tetina, ninguno de campana, porque la posibilidad de que el agua se contamine es muy alta, además en el agua se transmiten las principales enfermedades que producen mayor mortandad en estas aves.

2. Otra empresa modelo es Savicol S.A; esta compañía se encuentra ubicada en la ciudad de Bogotá. Es también modelo para este trabajo ya que mediante la

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utilización de tecnología avanzada y recurso humano calificado, entrenado y motivado se posiciona entre las empresas de mayor confiabilidad del sector avícola [17]. En sus sistemas con jaulas, de cinco pisos, Savicol alberga 48 mil aves ponedoras; gobernando su producción diaria de 100 mil unidades a través de un sistema automático de clasificación de huevos.

Otro gran avance en modernización de galpones que se está comenzando a implementar en Colombia son los “Galpones Avícolas de Ambiente Controlado” .Hoy en día se construyen cada vez mejor, incorporando en su construcción, aislamientos radiantes, cortinas, equipamientos, sistemas de ventilación y/o enfriamiento etc.; que permiten, en algunos casos de forma automatizada y mediante una computadora, establecer procesos de respuesta mecánicos con parámetros previamente definidos, que permitan el manejo a voluntad de aspectos como temperatura y humedad, entre otros, eliminando así del todo el “stress calórico” que estas aves sufren y facilitando el confinamiento permanente de las aves en un ambiente totalmente controlado. Lo que resulta en un mejoramiento consecuente de la conversión final, producto de una ganancia de peso más acelerada y de la permanencia de mayor densidad de aves por metro cuadrado [18].

3.2

Caso específico Eco parque Pinares de Tenjo, Uniagraria

En la actualidad en el Eco parque Pinares de Tenjo, granja perteneciente a la Fundación Universitaria Agraria de Colombia – UNIAGRARIA. Se lleva a cabo la implementación de un sistema de automatización en uno de los galpones para gallinas

20

ponedoras,

teniendo

como

ejemplo

el

galpón

actual,

donde

se

inició

rudimentariamente con 800 gallinas ponedoras de raza color rojo. En el proyecto de automatización desarrollado por los estudiantes del programa de Ingeniería Mecatrónica, se puede observar la implementación de nuevos sistemas como las cortinas elevadas por motores, sensores de humedad, iluminación activada por sensores de movimiento, limpia botas automático y, así mismo proponen una sistema de interconexión vía internet y una interface mediante una pantalla táctil en la entrada del galpón.

3.3

Lean Manufacturing

Fabián Ortega en su artículo Lean Manufacturing y mayor productividad en la industria, indica que esta filosofía tiene sus inicios en la industria automotriz, específicamente en el sistema de producción de Toyota (Toyota Production System - TPS), cuando a finales de la segunda guerra mundial y tras la devastación de Japón, la industria manufacturera de ese país se vio sensiblemente afectada. Para entonces, la poderosa Toyota quedo sin recursos suficientes para competir con Estados Unidos, quien en ese momento, era el país líder en la fabricación de automóviles [19]. A continuación en la Figura 2 se muestra el paralelo entre Toyota y Ford en los primeros años de puesta en marcha en la empresa de Saikichi Toyoda.

21

Figura 2: Línea Histórica evolución Lean Manufacturing 1900 – 1939

Fuente: Elaboración Propia.

Toyota no contaba con la capacidad para ensamblar la cantidad de autos ni sostener el mercado de Estados Unidos, como para tener una línea de ensamble como la de Ford. Pero sin lugar a dudas, estaban decididos a usar la idea original de Ford sobre el flujo continuo de los materiales entre los procesos y desarrollar un sistema con el flujo de una pieza entre estaciones, que les permitiera ser lo suficientemente flexibles como para cambiar conforme a la demanda del consumidor y, además, ser eficientes [20]. A continuación en la Figura 3, se muestra la evolución entre las primeras ideas

22

Lean Manufacturing en Toyota con respecto a la manufactura en masa propuesta por Ford.

Figura 3: Línea Histórica evolución Lean Manufacturing 1945 – 1980

Fuente: Elaboración propia.

Para los años sesenta, como se puede observar el sistema de producción, Toyota era una filosofía muy poderosa que todo negocio debería aprender. Toyota dió los primeros pasos para esparcir sus principios a sus proveedores clave en Japón y el resto del mundo [20].

Para los años noventa y principios de esta década Lean Manufacturing comenzó a expandirse masivamente a otras industrias del sector manufacturero y de servicios,

23

principalmente en Estados Unidos y Europa. Donde el nivel de utilización se encuentra entre el 59 y 54 por ciento respectivamente. El porcentaje de uso de Lean Manufacturing en Latinoamérica en el 2006 fue del 33 por ciento liderado principalmente por Brasil y México, lo que a su vez muestra el nivel de desarrollo de los países de la región [21].

3.4

Actualidad en Nuestro País:

En Colombia, y a pesar de la implementación de diferentes iniciativas, Lean Manufacturing ha registrado un crecimiento desacelerado. Esta metodología ha sido principalmente adoptada por multinacionales como GM Colmotores, Sofasa, Sandford y Belcorp, entre otras; debida a los requerimientos de sus casas matrices, especialmente en la industria automotriz, del papel y del plástico [3]. No obstante, el sistema brinda oportunidades de mejoramiento a todo tipo de industria, bien sea de manufactura o servicios.

En cuanto a trabajos de grado e investigaciones de Instituciones de Educación Superior – IES del país, que han tenido como objetivo desarrollar alguna mejora a través de las principales herramientas de Lean Manufacturing o manufactura esbelta en empresas colombianas, según Juan Arrieta, en su artículo: “Aplicación de Lean Manufacturing en la Industria Colombiana” [22], se muestran los siguientes resultados, los cuales se representan en la Figura 4.

24

Figura 4: Número de tesis de las principales universidades el país

Fuente: Juan Arriete, 2011 [22].

Como se observa en la anterior figura, las universidades que lideran en términos de cantidad de tesis presentadas sobre la implementación de Lean Manufacturing en las industrias del país son: la Escuela de Administración, Finanzas e Instituto Tecnológico (EAFIT) con 13 tesis; lo sigue la Universidad de Antioquia (U de A) con 9 y luego la Universidad Industrial de Santander (U.I.S) con 7.

25

Figura 5: Números de tesis con referencia al sector industrial donde fueron implementadas.

Fuente: Juan Arriete Como se observa en la Figura 5 el campo con mayor acción de las tesis es el área de papelero y litografía con un 21% seguido del sector alimenticio con un 17%, demostrando así que en los sectores donde ha habido más oportunidad de aplicación puede ser producto de que estos son sectores con un mayor nivel de desorganización en sus procesos industriales. [22] Si bien el campo de acción en este trabajo es la parte avícola, se resalta el campo alimentario y agropecuario como uno de los sectores importantes de la industria colombiana. Por este motivo se exponen algunas investigaciones realizadas en Colombia como lo son:

26



Aplicación del modelo de manufactura Esbelta (Lean Manufacturing) para la optimización del flujo de producción en las empresas floricultoras.

Año Publicación: 2009.

Juan Gabriel Ortiz Forero.



Universidad Nacional de Colombia

Diagnóstico y aplicación de la metodología Lean Manufacturing enfocada en el aumento de la eficiencia en la línea de producción del proceso de postcosecha de un cultivo de flores de la sabana de Bogotá.

Año Publicación: 2011.

María Alejandra Bucheli García.



Universidad de los Andes

Propuesta de mejoramiento del proceso productivo de los cereales en la empresa Big Bran SAS a partir de la implementación de la teoría de Lean Manufacturing.

Año Publicación: 2012.

Viviana Marcela Robles Rodríguez.



Universidad Nacional de Colombia

Propuesta de mejoramiento a través de metodología Lean y un programa de planeación de materiales para el proceso de yogurt de la empresa Lácteos Superior.

Año Publicación: 2012.

Juliana Andrea Guarguati Ariza.

Pontificia Universidad Javeriana

27



Propuesta para obtener una ventaja competitiva en la empresa BIBEQ en el proceso de deshidratación de fruta mediante una estrategia de producción más limpia - caso de estudio: piña Año Publicación: 2013.

Laura Marcela Cuartas, Sonia Andrea Sutta.



Pontificia Universidad Javeriana

Propuesta de un sistema integrado para la gestión de la cadena de suministro de productores agrícolas del municipio de Lenguazaque bajo los modelos SCOR, BSC y Lean Manufacturing Año Publicación: 2014.

Cristian Porras, Edgar Briceño.

Fundación Universitaria Agraria de Colombia.

28

4

FUNDAMENTO TEÓRICO

La metodología de manufactura esbelta puede considerarse como una estrategia de producción, compuesta por varias herramientas administrativas cuyo principal objetivo es ayudar a eliminar todas las operaciones que no le agregan valor al producto (bien tangible o servicio) [15] y a los procesos como lo anota Barry Render reduciendo o eliminando toda clase de desperdicios y mejorando las operaciones en un ambiente de respeto al trabajador [16].

En síntesis la manufactura esbelta busca en concreto: 

Reducir la cadena de desperdicios en el sistema de producción



Reducir el inventario y el espacio en el área de producción



Crear sistemas de producción más flexibles



Crear sistemas apropiados de entrega de materiales



Mejorar las distribuciones de planta para aumentar la flexibilidad [13]

Como se puede observar, este concepto concentra su metodología en la eliminación continua de desperdicio. Para esto, se han identificado siete grandes tipos de desperdicios que no agregan valor al proceso de manufactura, identificados en los siguientes [21]: 

Sobreproducción: Producir artículos para los que no existen órdenes de producción o en cantidades mayores que las requeridas por el cliente.

29



Espera: Evitar que los operadores esperen observando las máquinas o esperan la entrega de recursos como información, herramientas, materiales o partes.

Esperas por averías de máquinas y ajustes de equipos.



Transportes innecesarios: Mover trabajo de un lugar a otro. Recorridos innecesarios durante el proceso de producción.



Sobre procesamiento o procesamiento incorrecto: Realizar procedimientos innecesarios, utilizar herramientas inapropiadas o generar niveles de calidad que no son requeridos o apreciados por el cliente. Requiere estandarizar los métodos de trabajo y las necesidades de los clientes para evitar procesos innecesarios.



Inventarios: Excesivos almacenamientos de materias primas, productos en proceso y productos terminados. Estos son generadores de largos tiempos de entrega, alto riesgo de obsolescencia de los productos, deterioro de los artículos, elevados costos de transporte, almacenamiento y retrasos.



Movimientos innecesarios: Cualquier movimiento que el operario realice aparte de generar valor al producto o servicio. Son actividades o movimientos

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efectuados por el personal como observar, buscar, acumular partes y herramientas.



Productos defectuosos o retrabajos: Producción de partes defectuosas, reparaciones o reprocesos.

Adicional a los desperdicios anteriormente nombrados, se considera un octavo tipo de desperdicio el dejar de utilizar la creatividad e inteligencia de la fuerza de trabajo para crear ideas, que permitan eliminar las causas de los siete desperdicios anteriores a este dentro de la organización [25].

Lo anterior con el fin de implantar un concepto de mejoramiento continuo, que permita a las empresas reducir sus costos, mejorar o renovar procesos y eliminar los desperdicios, obteniendo productos que aumenten la satisfacción de los clientes, que cumplan con sus requisitos y especificaciones y generen un razonable margen de utilidad a las empresas.

Para alcanzar estos objetivos, Lean Manufacturing se basa en una serie de herramientas condensadas en los sistemas de Toyota y Just in Time; las cuales se exponen a continuación [26]: 

El VSM (Value Stream o Stream Mapping): Técnica gráfica que se hace a todos los materiales que posee la empresa para identificar y eliminar las actividades que no agregan valor.

31



Las 5s: 5 herramientas de calidad que se aplican para el mantenimiento integral de la empresa.



El tiempo takt (takt time): técnica para estandarizar el tiempo laboral.



Mantenimiento productivo total (TPM): herramienta destinada a la eliminación sistemática de los desperdicios producidos en las empresas.



Error proofing (poka joke): técnicas orientadas para cometer el mínimo de errores.



Set up reduction: Herramienta que permite observar y reducir los tiempos de cambio de referencia.



Flujo continuo: Herramienta de manufactura que permite expandir el mercado a través de las referencias de los clientes.



Kanban: Herramienta para sistematizar los inventarios y controlar la administración de las estaciones de trabajo.



Sistema de producción Jalar (Pull System): Sistema de control de la sobreproducción; propone un flujo continuo donde se toman los productos de

32

uno en uno sin inventarios lo que permite tener una retroalimentación inmediata minimizando los tiempos de entrega y reduciendo el espacio destinado al sistema de producción.



Células de trabajo (Layouts): Consiste en un arreglo de personas, máquinas o estaciones de trabajo que buscan facilitar el flujo de una pieza de un producto o servicio.

Además de estas herramientas, el sistema Lean Manufacturing debe estar ayudado o soportado por el sistema kaizen o de mejoramiento continuo aplicado en todas las áreas de la organización.

Según el libro Lean Manufacturing, Conceptos técnicas e implantación [27], el kaizen es el cambio en la actitud de las personas, es la actitud hacia la mejora y la utilización de las capacidades de todo el personal, la que hace avanzar el sistema hasta llevarlo al éxito. Complementario a esto, los analistas enfocan a los clientes como el pilar para la orientación del kaizen ya que ellos son los que definen el valor de las cosas dentro de la organización. Para el autor del libro Conceptos y Reglas de Lean Manufacturing [28], toda actividad que no agregue valor, desde el punto de vista del cliente, es un desperdicio. Por lo que se concluye que toda actividad de mejora debe ser basada en las necesidades del cliente.

33

En resumen, se concluye que la mejora continua o kaizen es el pilar básico del éxito del modelo creado en Japón y es un factor fundamental a la hora de conseguir que los beneficios de implantación de cualquier herramienta Lean Manufacturing sean persistentes por el tiempo [27].

Para finalizar, en la Tabla 1 se comparan los balances de rendimiento entre la manufactura esbelta con la producción en lotes. De lo cual se puede sustentar la teoría de mejora con la aplicación de la manufactura esbelta, ya que se observan ventajas que fácilmente llevarán a un progreso elevado a las compañías que decidan aplicarla.

34

Tabla 1: Comparación entre balances de rendimiento Manufactura en masa Vs. Lean Manufacturing.

Sistema

Aspectos

Manufactura en Masa Se maneja desde arriba

Objetivo

Maximizar el uso del equipo

Capacidad Recursos

Se alcanza con unas pocas líneas de transferencia de alta capacidad Minimiza el número de máquinas compradas

Lean Manufacturing Se maneja por equipos Maximizar el uso de mano de obra y el sistema en general Se alcanza con células de trabajo múltiples, flexibles y de bajo volumen Compra maquinas diseñadas para operar a la velocidad del tiempo takt

Forma de Producción

Líneas diseñadas para maximizar Células de manufactura diseñadas de el uso de máquinas y minimizar el acuerdo al tiempo takt uso de mano de obra directa

Decisión Final

Se basa en la inversión de capital Se basa en el costo total

Capacidad-Volumen Labor Variable

Predicciones y fijas Dependiente del volumen

Flexible y en costos no lineales Independiente del volumen

Justificación de incrementos Grandes volúmenes en las líneas de producción

Pequeños cambios de volúmenes

Uso de bandas transportadoras

Al mínimo

Automatización

Al máximo Por capacidad, uso de mano de obra y seguridad Líneas de transferencia hechas a un estimado programado Por pronósticos

Por calidad, ergonomía y seguridad

Las células producen para cubrir faltantes en un sistema pull o jalar Compra de materiales Tipo pull, utilizando dos contenedores Todas las estaciones balanceadas a Operación Lenta, lo cual limita la producción tiempo takt Se ajusta quitando o poniendo Se ajusta quitando o poniendo Volumen turnos de trabajadores operaciones a un costo fijo Flexibles, puede hacer ciclos y hacer Operadores Tienen puestos y tareas fijas varias operaciones En una estación de inspección En la estación con retroalimentación Verificado de calidad posterior inmediata Duración del set-up Largos tiempos de set-up Cambios rápidos y más frecuentes Estaciones de trabajo y equipos lo más Separados por distancia y por Localización de Operadores juntos posibles equipos Uso de manejo visual para asegurar el Visualización del proceso Estatus del proceso difícil de ver fácil reconocimiento de problemas Balanceada, para optimizar el Balanceadas al tiempo takt o demanda Mano de Obra tiempo del ciclo del cliente Opera con una pieza entre estaciones y Colchones en operaciones asegura que los procesos y equipos Variabilidad del proceso limitantes para reducir la sean incertidumbre más confiables Ritmo de producción

Fuente: Los 14 principios del sistema de producción Toyota

35

Como se observa en la Tabla 1, la manufactura en masa se enfoca en identificar eficiencias locales, ver los equipos, los procesos que agregan valor y mejorar el tiempo en que se trabaja haciendo ciclos más rápidos o reemplazando a las personas con un equipo automatizado. Los resultados llegan a tener significativos porcentajes de mejora para los procesos individuales, pero tienen un impacto menor sobre toda la cadena de valor en el proceso. Esto se da debido a que en muchos procesos hay relativamente pocos pasos que agregan valor; entonces, mejorar estos pasos no genera un gran impacto. Sin Lean Manufacturing, muchas personas no pueden ver la gran cantidad de oportunidades que tienen para reducir desperdicios con solo trabajar y disminuir los pasos que no agregan valor.

En el mejoramiento de Lean Manufacturing, el mayor avance viene porque muchos de los pasos que no agregan valor se eliminan. En Lean Manufacturing una célula consiste en un arreglo de personas, maquinas o estaciones de trabajo en una secuencia de procesos. Se crea una célula con el fin de facilitar el flujo de un elemento de un producto o servicio, es decir se produce, alista, clasifica y empaca una unidad a la vez; el ritmo se determina según las necesidades del cliente y con la menor cantidad de retrasos y espera. La última meta de la manufactura esbelta es la aplicación ideal del flujo de un elemento por todas las operaciones desde el inicio o diseño del producto hasta su envío, toma de órdenes y producción.

36

4.1

Producción de Huevo:

Según el Instituto de estudios del huevo, El gran libro del huevo [29], el proceso de producción del huevo se inicia en la granja avícola de puesta, donde se alojan las gallinas ponedoras de estirpes seleccionadas especialmente para producir huevos para el consumo humano. La ponedora ideal, según el Ministerio de Agricultura, al comienzo de su postura, debe de tener los pesos corporales conforme con los recomendados; las aves deben tener un esqueleto fuerte con buen desarrollo óseo y muscular, con el fin que el ave llegue a una madurez sexual a la edad correcta, con el tamaño y condición corporal deseada. Para esto, en el libro “La Gallina Ponedora” [30] se han establecido tres etapas manifestadas en las aves que van desde la crianza, el manejo hasta la explotación, como se muestra a continuación [31]:   

Periodo de crianza: Comprende desde un día de edad hasta 8 semanas.

Periodo de manejo: Comprende desde el primer día de la novena semana hasta las 18 semanas.

Periodo de explotación: Generalmente dura entre 12 y 14 meses.

Lograr altos índices de producción, es uno de los objetivos buscados en este estudio, en este sentido, según el informe: “El modelo europeo de producción de huevo” [32], se requiere que en cada granja de gallinas se siga una serie de protocolos con el fin de garantizar el bienestar de las aves y sus óptimas condiciones sanitarias: 

Tanto las instalaciones como las aves son inspeccionadas al menos una vez al día, para comprobar que su estado es adecuado.

37



Los locales, equipos y utensilios en contacto con las gallinas y los huevos se limpian y desinfectan regularmente y en profundidad al finalizar cada período de producción y antes de comenzar uno nuevo.



Se procura que el nivel de ruido dentro de las naves sea lo más bajo posible.



A las aves se les proporciona iluminación con intensidad adecuada y al menos 8 horas de oscuridad para facilitar su descanso.



El veterinario responsable de la granja aplica programas de control sanitario para prevenir la salmonela y otras enfermedades propias de los animales.



Además, se aplican estrictas normas de bioseguridad e higiene en las granjas para impedir posibles contaminaciones procedentes del exterior o del contacto con otros animales salvajes o sin control sanitario.

Un aspecto muy importante en la producción de huevos es la calidad de la alimentación y del agua de bebida de las gallinas. Las gallinas ponedoras, cualquiera que sea su forma de cría, se alimentan con piensos o concentrados especiales para estas aves.

El concentrado se compone de una mezcla de cereales como maíz, cebada, trigo, centeno a la que se añaden proteínas (generalmente soya), vitaminas y minerales para mejorar su valor nutritivo y la calidad del huevo. La composición del concentrado se adapta a la edad de la gallina y sus necesidades. El concentrado y el agua de bebida de las ponedoras se controlan con frecuencia para garantizar que responden a criterios de calidad y seguridad.

38

4.2

Selección, clasificación, envasado y etiquetado del huevo fresco:

El proceso de selección y clasificación del huevo se realiza en instalaciones apropiadas para la recepción, selección, clasificación, envasado y almacenamiento de los huevos según las categorías de calidad (categorías A y B) y peso clases (S, M, L y XL) [33].

A su llegada al centro de clasificación y envasado los huevos son seleccionados. Se consideran aptos para el consumo humano directo los huevos frescos, denominados huevos de categoría A, que cumplen los siguientes requisitos descritos por el instituto de estudios del huevo [33]: 

Cáscara y cutícula: normales, limpias e intactas.



Cámara de aire: de una altura no superior a 6 mm. En el caso de huevos comercializados con la mención ‘extra’, no podrá ser superior a 4 mm.



Clara: transparente, sin manchas, de consistencia gelatinosa y exenta de materias extrañas de cualquier tipo.



Yema: solo visible al trasluz como una sombra, sin contorno claramente discernible, que no se separe del centro al someter al huevo a un movimiento de rotación y sin materias extrañas de cualquier tipo.



Germen: desarrollo imperceptible.



Olor: ausencia de olores extraños.

39

Una vez seleccionados los huevos que cumplen estas condiciones para ser comercializados se clasifican en función de su peso en cuatro clases [33]: 

XL - Súper grandes: 73 g o más.



L - Grandes: 63 a 73 g.



M - Medianos: 53 a 63 g.



S - Pequeños: menos de 53 g.

Los huevos que no cumplen los requisitos necesarios para ser considerados de categoría A pueden ser utilizados por la industria de ovoproductos y una vez procesados se destinan a la industria alimentaria o no alimentaria. Estos son los huevos considerados como categoría B o huevos de segunda calidad.

4.3

Crianza de Gallinas:

Las aves ponedoras pueden criarse con buenos resultados si se encuentran bien protegidas del medio ambiente por buenos alojamientos adecuadamente ubicados en el terreno.

Para su crianza se destacan tres grandes facetas en que se mueve actualmente la obtención del producto avícola: producción extensiva, semi-intensiva e intensiva [34].

Los criterios que inspiran una y otra modalidad difieren notablemente y pueden resumirse así:

40

Producción extensiva o tradicional (pastoreo): Para este sistema no se requieren necesariamente instalaciones sofisticadas, ya que las aves tienen disposición del terreno, alimentándose con una gran variedad de productos especialmente granos dispuestos por sus dueños. Las aves cuidan casi totalmente de sí mismas, hacen sus propios nidos en arbustos y malezas donde empollan sus huevos.

La producción en este sistema se centra particularmente en la obtención de carne y huevos como alimento básico. Desde la perspectiva de la producción familiar, a pequeña o mediana escala, cualquiera de las finalidades puede tener interés si detrás de la misma se cumple un objetivo económico, que puede contemplar desde el autoconsumo hasta la venta a terceros de los productos brutos obtenidos [34]. A continuación se muestra en la Figura.6 un ejemplo de este sistema de producción.

Figura 6: Sistema de producción Extensivo

Fuente: Jineth Jimenez [35] Como se ve en la Figura 6, las aves utilizadas en este sistema ocupan una gran superficie pastable de donde obtienen un buen aporte de nutrientes complementarios

41

provenientes del suelo, contribuyendo con esto a generan productos de alta calidad muy apreciados por el consumidor, pero limitados por la inestabilidad de sus producciones. El tipo de ave más visto en este tipo de produccion son las de raza seminpesadas o doble fin, caracterizadas por tener un plumaje cruzado de colores castaño, negro y blanco. Su mayor contextura y resistencia le permite al campesino avicultor obtener un rendimiento comercial mayor que el de otras razas livianas, una vez terminada su postura se aprovecha como carne. [35] Producción Semi-intensiva (El corral): Ese sistema se caracteriza porque el productor define una extensión determinada de terreno para las aves e interviene en el acondicionamiento del ambiente y de las instalaciones [36]. El corral puede ser construido en malla, guadua, madera u otro material que exista en la región. Durante el día las aves deambulan por el cercado y en las noches se les encierran en el gallinero. A continuación se muestra en la Figura 7 un ejemplo de este sistema.

Figura 7: Sistema de producción Semi-intensivo.

Fuente: Areacucuta. [37]

42

Como se observa en la Figura 7, el sistema de producción semi-intensivo, se encuentra constituido en este ejemplo por una superficie cubierta con capacidad para 400 ponedoras, piso de tierra apisonada, laterales y frente con muro de 50 cm de alto cerrado con alambre tejido romboidal, disponiendo de lonas de plastillera para el manejo de la ventilación. Para el suministro de alimento se utilizan comederos de tolvas de carga manual, mientras que el agua se suministra en bebederos de botella con recipiente invertido. [37] Este tipo de sistema basa sus objetivos en la obtención de productos de mayor calidad (mejor sabor, olor, textura, etc.) valiéndose, en muchos casos de métodos artesanales a través de crianzas prolongadas y armoniosas de las aves [38]. Entre otras características de manejo se resaltan las siguientes: 

Inversiones reducidas o moderadas en infraestructura básica y bajo capital dedicado a la explotación.



Aves de razas puras seleccionadas, de crecimiento lento, algunas de ellas con bajos rendimientos de producción.



Dietas alimenticias basadas por lo general en los cereales y exentas de materias primas o de aditivos que aceleran en el crecimiento, incentiven la producción de huevos o puedan alterar las cualidades físicas del ave.



Alojamiento de pequeñas o medianas dimensiones, siempre con ventilaciones naturales dotadas de salidas al exterior.



Moderadas concentraciones de aves en una misma unidad productiva.



Escaso y hasta nulo control de los parámetros productivos.

43



Medidas higiénicas de difícil aplicación y control que imposibilitan el vaciado sanitario de la explotación.



Manipulación de los productos finales para la venta, con elevado grado de manipulación y escasa mecanización.

Producción Intensiva (Confinamiento): La producción avícola intensiva persigue la obtención de la mayor cantidad de productos en el menor tiempo y al más bajo costo posible [34], y tiene las características siguientes: 

Aves de alto rendimiento, manipuladas genéticamente para producir más huevo en tiempo de crianza cada vez más reducido.



Dietas alimenticias (concentrado compuesto), formulados con diferentes materias primas y aditivos, concebidas para obtener un rápido crecimiento y mayor tiempo de postura.



Alojamiento

y

galpones

cerrados,

control

ambiental

totalmente

automatizado, uso de jaulas consiguiendo el máximo aprovechamiento del espacio con las más alta densidad animal posible. 

Crianza en cautividad permanente, sin salida al exterior.



Gran concentración de aves en una misma unidad productiva.



Equipos de alimentación para las aves con el mayor grado de mecanización y automatización posibles.



Planes de manejo que incluyen prácticas encaminadas a acelerar el crecimiento.

44



Medidas higiénicas rigurosas que obligan al vaciado sanitario total de los corrales donde viven las aves al final del ciclo productivo.

A continuación se muestra en la Figura 8 un ejemplo del sistema de producción intensivo.

Figura 8: Sistema de producción Confinamiento.

Fuente: Granja Avicola Maipore [39] Como se muestra en la Figura 8, La granja avícola Maipore cuenta con un sistema de producción intensivo para 1000 aves ponedoras. Entre sus procesos se destacan los bebederos de tetina en cada jaula, con un sistema de comederos en canaleta con tornillo sin fin para la distribución del pienso. La postura es realizada por el ave dentro de la jaula, el desnivel en la base hace que el huevo se deslice por gravedad y se asiente en el descanso o deposito dispuesto para que el operario cumpla la labor de recogida del huevo, para luego llevarlo a ser limpiado y clasificado.

45

A continuación, en el Cuadro 2 se muestra un paralelo realizado entre los sistemas expuestos anteriormente Cuadro 2: Sistema de Crianza Aves Ponedores Sistemas Crianza

Extensivo

Sistema Semi Intensivo

Densidad Aves Corral

Ventajas

Desventajas

- Bajo Costo - Baja atención

- Peligro de Incendio - Problemas Sanitarios - Corta Duración - Alta incidencia de enfermedades

- Baja Inversión

- Problemas Sanitarios

- Alimentación variada sin dependencia de concentrado

- Nulo control de parámetros productivos

10 – 100 aves

100 - 1000 aves - Alojamientos pequeños

- Elevado grado de manipulación de productos finales.

- Crianza en libertad y simultanea - Planes de manejo que excluyen practicas opresivas

Sistemas Intensivo

1000 – 4000 aves

- Aves de alto - Manipulación Genética rendimiento - Aprovechamiento del - Practicas Opresivas espacio - Unidades de - Dependencia de producción concentrado especializadas - Poco personal debido a automatización en - Canibalismo en aves procesos - Control en los - Enfermedades piel parámetros productivos - Proliferación de -Medida higiénica bacterias por el contacto rigurosa constante con las heces - Alta inversión

Fuente: Elaboración Propia.

46

4.4

NORMATIVIDAD COLOMBIANA

Según el Fondo para el Financiamiento del Sector Agropecuario - FINAGRO, las principales normas avícolas que rigen en este campo de estudio son las siguientes [40]: 

Resolución 4287 de 2007.Ministerio De La Protección Social

Por la cual se establece el reglamento técnico sobre los requisitos sanitarios y de inocuidad de la carne y productos cárnicos comestibles de las aves de corral destinadas para el consumo humano y las disposiciones para su beneficio, desprese, almacenamiento, transporte, comercialización, expendio, importación o exportación [40]. 

Resolución ICA No.957 de 2008

Por la cual se norman las medidas de Bioseguridad en las Granjas Avícolas comerciales y granjas avícolas de autoconsumo en el Territorio Nacional [40]. 

Resolución ICA No.3283 de 2008

Por la cual se establecen las medidas básicas de Bioseguridad que deben cumplir las granjas avícolas comerciales en el país [40]. 

Resolución ICA No.2908 de 2010

Por medio de la cual se crea el Comité Sanitario Avícola Nacional [40]. 

Resolución ICA No.1183 de 2010

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Por la cual se establecen las condiciones de bioseguridad que deben cumplir las granjas avícolas comerciales en el país para su certificación [40]. 

Resolución ICA No.2936 de 2011

Por medio de la cual se suspende la importación a Colombia de aves de corral y productos de riesgo que sean susceptibles de transmitir la Influenza [40]. 

Manual de Procedimientos

Inspección, Vigilancia y Control, Plantas de

Beneficio, Bovinos, Porcinos y Aves –INVIMA Por la cual se reglamentan los requisitos del plan gradual de cumplimiento para las plantas de beneficio y desprese de aves y se establecen los procedimientos para los procesos de Inscripción, Autorización Sanitaria y Registro de estos Establecimientos [40].

En conclusión, para lograr un proceso productivo de explotación de las gallinas ponedoras, de manera eficiente y con buenos resultados para el productor es importante el desarrollo de un pensamiento estratégico y esbelto, enmarcado dentro de la normatividad Colombiana, que permita “hacer más con menos” y brindar una manera de hacer el trabajo en un ambiente más agradable, sano y satisfactorio bajo los estándares de cada tipo de granja. De tal manera que, se pueda diseñar una metodología que permita direccionar las oportunidades de mejoramiento, con el fin de que pequeñas empresas, como la tratada en esta investigación de aves ponedoras, puedan además de crear una ventaja competitiva ante grandes organizaciones, lograr ser sostenibles en el mercado a un largo plazo.

48

5

METODOLOGÍA

En las pequeñas granjas de aves ponedoras se presenta una serie de problemas en sus procesos productivos tales como: nulo control en la producción, problemas sanitarios y un elevado grado de manipulación en los productos finales; visto desde el ámbito Lean Manufacturing, estas fallas se ven representadas en una serie de desperdicios contemplados en retrabajos, sobre procesamientos y tiempos elevados de producción.

La implementación de Lean Manufacturing para mitigar las deficiencias presentadas en granjas de aves ponedoras debe comenzar por el compromiso de la organización con esta filosofía, se busca generar receptividad al cambio y de esta manera que toda la compañía lo adopte; para Contreras en su libro “Principios de Lean Manufacturing” es esencial establecer una visión y unas metas corporativas de mejoramiento involucrando al personal mediante entrenamiento y sensibilización con el fin de que toda la fuerza de trabajo se base en los principios Lean Manufacturing [20].

Como primer paso en la elaboración de este trabajo, se buscó recopilar fuentes de información tanto en temas de avicultura, como en Lean Manufacturing; esto con el fin de entender las condiciones específicas que influían en el proceso de producción de huevo; así como la filosofía sobre la que se debían elaborar los planes de mejoramiento. Posterior a esto, se realizó una visita guiada a la granja de aves ponedoras del Eco parque Pinares de Tenjo con el fin de tomar una serie de

49

indicadores tales como: tiempos específicos en las tareas realizadas por los operarios, inventarios, registro y control de producción e instrumentación.

El segundo paso consistió en la diagramación de un VSM o mapeo de la cadena de flujo de valor actual, esto con el fin de determinar cuáles de las acciones presentes agregaban o no agregaban valor en el proceso de producción de huevo, para luego basados en los resultados arrojados poder crear los planes de mejora o planes kayzen.

Los pasos a seguir o planes de mejoramiento fueron elaborados de acuerdo al conocimiento adquirido en el módulo Lean Manufacturing visto en el curso de profundización de eficiencia y eficacia en procesos de producción. Estos planes fueron trabajados con los materiales adecuados para sistemas de galpones con producción semi-intensiva o corral visto con más frecuencia en pequeñas granjas de aves ponedoras como la vista a continuación en la Figura 9.

Figura 9: Pequeña granja de aves ponedoras.

Fuente: Leydi Agudelo [41].

50

Los planes de mejoramiento se ejecutaron en puntos específicos como lo son distribución de agua, comida, regulación de ventilación y procesamiento de huevo, se buscó trabajar sobre modelos de bajo costo que permitían además de ser asequible por pequeños galpones, contribuir a que los operarios puedan realizar trabajos de valor agregado en el proceso. Finalmente, los resultados de este trabajo fueron plasmados en un diagrama VSM o mapa futuro, que ayuda a visualizar el estado del proceso después de la ejecución de las oportunidades de mejora encontradas.

A partir de la metodología descrita anteriormente se construye el diagrama de flujo propuesto en la Figura 10, en donde se representa gráficamente la secuencia de pasos en el que se desarrollan las operaciones y en el orden requerido. Este diagrama de flujo contiene 5 etapas que evalúan una serie de condiciones en el galpón de aves ponedoras en el Eco parque pinares de Tenjo, las cuales permitieron orientar el diseño del modelo de producción para éste galpón. En este sentido, en la primera etapa de decisión se evalúa el nivel de información que se tiene en el sector avícola con respecto a la implementación de Lean Manufacturing y sus posibles aplicaciones. En la segunda etapa de decisión, se evalúa la existencia de fuentes de desperdicios en el galpón, de acuerdo con la filosofía de Lean Manufacturing; a partir de la existencia de éstas fuentes se identifican las oportunidades de mejoramiento Kaizen. Esto con conduce la tercera etapa de decisión, en donde se evalúan e identifican los desperdicios que mayor influencia tiene en el proceso, de tal manera que se establece un orden de prioridad de acuerdo al impacto en la reducción de desperdicios. A partir de la identificación de los desperdicios se procede a evaluar diferentes alternativas

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tecnológicas que permitan mitigar dichos desperdicios dentro del marco de Lean Manufacturing, de tal forma que a partir de las ventajas de cada alternativa, se procede a diseñar y modelar, a través del software SOLID WORKS, los diferentes elementos que permiten solucionar las problemáticas encontradas. Luego se procede a construir un nuevo modelo de diagrama VSM, a partir de la implantación de las soluciones propuestas, y se realiza un análisis de dicho modelo. Finalmente, se evalúa si la nueva alternativa propuesta es viable y permite mejorar la producción de huevo con la misma cantidad de aves ponedoras en dicho galpón.

Por lo tanto, este diagrama de flujo se elabora con el fin de establecer una metodología que permita entender el proceso de análisis e implementación de la filosofía de Lean Manufacturing, a través de la identificación de oportunidades de mejora sustentadas en datos de modelos de planeación para pequeños galpones

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Figura 10: Diagrama de flujo metodología proyecto.

Idea

Exploración fuentes de información NO Existen fuentes de información

Delimitación fuentes de informaci ón

SI Recopilación de la información

Plan de implementación (Diagrama VSM)

Análisis de indicadores de desperdicios en el diagrama VSM

Existen fuentes de desperdicios Lean Manufacturing SI

NO

Identificar oportunidades de mejoramiento kaizen

Existen principales necesidades de implementacion

NO

SI

Priorización de acuerdo al impacto en reducción de desperdicios

Muestreo de posibles soluciones NO Escogencia de la mejor solucion

Satisface la solución presentada SI Modelado del sistem a en software

Modelado de diagrama VSM Futuro

Análisis de resultados a partir de VSM Futuro

Es viable la implementacion de Lean Manufacturing

NO

SI

Presentacion

Fin

Fuente: Elaboracion propia

53

6

DESARROLLO

El desarrollo de este trabajo se inicia creando un vínculo entre la organización y la manufactura esbelta, a través de la formación de un VSM o plan de implementación Lean Manufacturing, para lo cual se toman diversos indicadores, como se muestra en la Figura 11.

Tomando como base las guías presentadas por el Ministerio de Agricultura y Ganadería de la República de El Salvador, en las cuales se especifican los modelos adecuados de planeación en pequeños galpones, [31] se elaboró el formato común VSM, el cual es un gráfico en el que describen todas las fases por las que pasa el producto Figura 11: Diagrama inicial del manejo de un galpón, formato VSM PLANEACION MANEJO GALPON VSM

Proveedor

Cliente PROGRAMACION DIARIA

Transporte

Transporte

Almacen

Almacen

Cubetas, Pienso, Gallinas 6 A.M

6:10 A.M

6:30 A.M

7:00 A.M

8:00 A.M

9:00 A.M

11:00 A.M

2 P.M Cubetas de Huevo

Apertura/Cierre

Poner Agua

Servir Alimento

Lavar Bebederos

Recogida Huevos

Limpieza Huevos

Tela Gallinero

Clasificación

T/Retorno: 10 h T/Operación: 10 min

T/Retorno: 4 h T/Operación 20 min

T/Retorno: 4 h T/Operación: 30 min

T/Retorno: 24 h T/Operación: 45 min

T/Retorno: 4 h T/Operación 30 min

T/Retorno: 4 h T/Operación: 30 min

T/Retorno: 24 h T/Operación: 10 min

T/Retorno 24 h T/Operación: 2 h

Huevos con cascara en buen estado

Fuente: Elaboración Propia

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Huevo en condicion consumo humano

Se puede resaltar del diagrama inicial de manejo en el galpón una serie de deficiencias vistas por Lean Manufacturing como puntos que no agregan valor o desperdicios siendo este, el pilar de trabajo Lean; puesto que el minimizar desperdicio dentro de la organización es el centro y objetivo primordial de Lean Manufacturing [20].

Se asignan tres niveles de desperdicios que permiten clasificarlos tal como se observa en la Tabla 3, y corresponden a: el nivel uno es para los grandes desperdicios, el nivel dos de medianos desperdicios dados en procesos y métodos y finalmente el nivel tres de desperdicios menores en el proceso [20].

Tabla 3: Niveles de desperdicio en el proceso Nivel 1 Grandes Desperdicios Retrabajo Equipo sucio

Nivel 2 Desperdicios de procesos y métodos Pobre diseño del lugar de trabajo Almacenes temporales

El material no se entrega en Problemas con los equipos los puntos que se requiere

Nivel 3 Desperdicios menores en el proceso Caminar en exceso Producir para almacenar

Velocidad de producción

Fuente: Elaboración propia Como se puede observar en la Tabla 3 son distintas las fallas previstas en un pequeño galpón de aves ponedoras partiendo desde los elementos más básicos de limpieza y orden hasta los que llegan a producir una variación importante en la eficiencia de la producción. Es por esto que con base en la producción de huevo semi-intensivo de la finca Eco Parque Pinares de Tenjo, se toman una serie de registros fotográficos sobre

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el tipo específico de desperdicios con que se cuenta usualmente en este tipo de galpón avícola.

El primer caso, del Nivel 1 grandes desperdicios, es el visto en los dosificadores de comida y agua donde no existe un sistema que evite tanto el derroche, como la proliferación de enfermedades por parte de las aves debido a la constante tendencia de postura sobre los elementos de dispensación como se observa en la Figura 12 y 13

Figura 12: Problemática en dosificadores. [Galpón Tenjo]

Fuente: Elaboración Propia El método para dosificar el alimento es realizado a través de un balde, donde se toman la raciones aproximadas de alimento necesario para la primera sección de comederos; comprobando su status ideal bajo la medición de una balanza convencional el alimento, es llevado en el mismo balde en recorridos innecesarios por cada comedero, derrochando comida debido a la poca exactitud de caída con la que se arroja.

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Figura 13: Dosificado manual de alimento. [Galpón Tenjo]

Fuente: Elaboración Propia El segundo caso modelo que se toma en el análisis, pertenece al Nivel 3 desperdicios menores en el proceso, es el referente a la manipulación del huevo. Este sistema es realizado de una forma totalmente manual por parte de un operario como se observa en la Figura 14; esta persona es la encargada de realizar la recolección de huevo dentro de los nidales, para luego transportarlos en baldes desde el galpón hasta el punto de alistamiento realizado en una pequeña mesa donde le da a los huevos, un proceso de limpieza, pesaje en báscula digital y clasificación en la bandeja del inventario.

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Figura 14: Procesamiento Huevo. [Galpón Tenjo]

Fuente: Elaboración Propia Se entiende que en este punto de la producción los niveles de desperdicios aumentan debido a que sólo existe una persona encargada para todas las tareas, contribuyendo a que exista una falta de estandarización en tiempos y distancias entre los puntos que son más generadores de valor dentro del proceso; se puede determinar que no hay un inventario adecuado para el almacenamiento y cuidado de los huevos debido a que se mantiene en un mismo lugar la materia prima que se recibe ( pienso, cubetas ) junto con la que se envía.

Los registros que se desarrollan dentro del área de producción del galpón, tal como se observa en la Figura 15, son realizados con hojas de datos en el que se lleva un control convencional de huevos producidos, huevos rotos, registro de consumo y mortalidad.

Aunque se llevan controles aceptables hacen falta herramientas que permitan observar

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y reducir los cambios en la demanda, esto con el fin de minimizar los inventarios y las posibles fluctuaciones en la producción.

Figura 15: Registros de producción. [Galpón Tenjo]

Fuente: Elaboración Propia Sin lugar a dudas, uno de los puntos más importantes en un galpón es el referente a los desperdicios en tiempos de manipulación del huevo, por tal razón se hace importante elaborar un análisis de los tiempos o takt time con el fin de saber que partes en este proceso agregan o no; valor al producto y al cliente.

Tal como se constató en el diagrama VSM, por intermedio de la información adquirida en la Finca Eco Pinares de Tenjo; los tres procesos recogida, limpieza y clasificación tienen 180 minutos disponibles en el día. De ese tiempo se tiene que eliminar el tiempo en que, normalmente, se detiene el proceso (pausas activas, dar comida en el galpón etcétera); entonces, se tiene que el tiempo de producción disponible es: Tiempo de producción disponible: 180 minutos 

Descanso de 5 minutos: -5 minutos

59



Pausa para dar comida a aves: -15 minutos

Tiempo perdido: 20 minutos: Total 180 minutos – 20 minutos = 160 minutos Esto quiere decir que el tiempo de producción disponible será de 160 minutos (9600 segundos). Este será el tiempo que se tiene que producir para lo que el galpón y el cliente demandan en huevos diariamente. A continuación se calcula el takt time para el tiempo de producción disponible sobre la cantidad de huevos diaria producida, para este caso, tomando como referencia la producción diaria del Eco Parque Pinares de Tenjo de 800 huevos.

9600 800

12

Esto quiere decir: que para la cantidad diaria producida por las aves se debe manejar un ritmo de alistamiento del huevo de 12 segundos por unidad. Este es el ritmo que se debe manejar en la producción conforme el volumen aumente o disminuya ajustando el takt time hasta que la demanda y la producción se sintonicen.

Producir con el takt time resulta complicado cuando se tienen dentro del galpón largas distancias, largos recorridos, tiempos en cambios de tareas, set-ups y distintos horarios para realizarse las diferentes tareas relacionadas con la cadena de alistamiento del huevo.

60

Se concluye especificando el tipo de deficiencia o desperdicio encontrado en los dos modelos de análisis en la finca Eco Parque Pinares de Tenjo, a través de la Tabla comparativa no 4.

Tabla 4: Análisis desperdicios en modelos Eco Parque Pinares de Tenjo Tipos de Desperdicios

Modelos Eco Parque Pinares Tenjo

Retrabajo Pobre diseño del lugar de trabajo Equipo sucio Problemas con los equipos Caminar en exceso

Modelo 1: Comederos Bebederos

Modelo 2: Procesamiento Huevo (Recoleccion,Limpieza,Clasificacion)

Nivel 1 2 3 X X X X X

El material no se entrega en los puntos X que se requiere.

Pobre diseño del lugar de trabajo Velocidad de producción.

X X

Fuente: Elaboración Propia Una vez realizado el análisis de desperdicios, se procede según la metodología planteada a identificar las oportunidades de mejoramiento kaizen y a priorizarlas de acuerdo al impacto que tengan en la reducción de costos, aumento de la flexibilidad y mejoramiento de la calidad o productividad.

Como se puede constatar en el punto anterior; el modelo en el que se presenta mayores deficiencias o desperdicios es el de comederos y bebederos; entre ellos, se

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destaca el agua y los bebederos como uno de los ítems sobre el que se pudiera ejercer un mayor control de desperdicios debido al grado de exactitud que se requiere ya que además de ser entes vulnerables a propagar enfermedades son vitales, según Roberto García y Juan Berrocal en su libro “Producción ecológica de gallinas ponedoras“[42] para procesos como la digestión, metabolismo, respiración y regulación en la temperatura del ave.

Para suministrar el agua a las aves, existen varios tipos de bebederos. Estos bebederos se usan según el tipo de alojamiento distinguiéndose para los sistemas semi-intensivos, los bebederos sobre piso.

El bebedero de botella visto en la Figura 16 consiste en una botella sostenida a una altura adecuada; sobre el fondo del platón, se coloca una rejilla que rodea el cuerpo de la misma y separa los espacios para beber. Su principal elemento de acción es una válvula automática en la parte superior que se encarga de regular el abastecimiento del agua por medio de la fuerza gravitatoria que ejerce el líquido sobre el sistema Figura 16: Sistema dosificador de agua de botella automático

Fuente: Novatec Pagani [43]

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El siguiente bebedero de diseño en botella visto en la Figura 17 presenta como parte integrante adicional un sistema eléctrico en la placa encargado de proporcionar calor suave en la base y hacer que el agua dentro del bebedor fluya, debido a las corrientes térmicas creadas dentro del sistema.

Figura 17: Sistema dosificador de agua de botella eléctrico

Fuente: Green Valley Poultry [44] El problema de estos tipos de bebedero es que el agua permanece expuesta al medio ambiente y a que las aves se monten sobre el sistema contaminando el líquido con sus extremidades y heces teniendo que cambiar el agua y lavar los bebederos constantemente generando un derroche de agua y tiempo para realizar estas tareas.

A partir de lo anterior, se propone el uso de un sistema de dosificación de agua mostrado en la Figura 18, basado en un mecanismo de apertura que brinda el agua cuando el ave así lo requiere accionándolo con su pico y obteniendo la cantidad necesaria sin desperdicios [45]. La intervención del elemento permite tener una

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dosificación limpia del agua a brindar, gracias a la conservación de la higienización en el mecanismo propuesto donde solo ingresa el pico del ave para consumir el líquido.

Figura 18: Sistema dosificador de agua de válvula con taza

Fuente: Elaboración propia Adicionalmente a esto, se desarrolla en este sistema un modelo Andón o herramienta visual Lean Manufacturing, con el fin de indicar el estado de la operación a través de un indicador luminoso, el cual es accionado por intermedio de la señal brindada por un sensor de nivel de flotador magnético.

El sensor de nivel de flotador magnético FINETEK FG se compone de un flotador y una varilla de detección como se muestra a continuación en la Figura 19. El sistema sube o baja de acuerdo al nivel del líquido permitiendo a la varilla detectar bajo cualquier status, dando como resultado una salida de resistencia directamente proporcional al nivel de líquido.

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Figura 19: Sensor de nivel de flotador magnético

Fuente: Finetek [46] A su vez, el sensor de nivel de flotador puede ir equipado con un transductor TAB1531 que permita convertir la señal analógica brindada por el sistema a una señal de corriente establecida de entre 4 a 20 mA, con fines de uso en un sistema de control para el registro, monitoreo y adquisición de datos.

Gracias al sistema se logra tener una repercusión inmediata en los tiempos de manejo del galpón y por ende en el takt time, debido a que el encargado de la tarea: poner agua, evita ingresar al galpón para revisar en cada bebedero su estatus.

Adicionalmente, se puede evitar el lavado diario en bebederos, debido al no contacto del cuerpo y extremidades del ave con el agua, logrando así que la proliferación de contaminantes en el agua sea la menos posible.

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El segundo ítem a trabajar es el de alimento o comederos en el galpón, se observa en este punto ciertos desperdicios de los planteados en la teoría Lean Manufacturing; dados por transportes y movimientos innecesarios del pienso por todos los comederos del galpón, lo cual genera mayores tiempos y por ende desperdicios en el proceso.

Se distinguen los comederos de tolva redonda y recta con depósitos que pueden almacenar varios kilogramos de alimento. Este baja desde el depósito hasta el canal de alimentación donde se mantiene al alcance de las aves.

El sistema dosificador de la Figura 20 consiste en una tolva de diseño redondo con un alimentador de rejilla individual con el fin de evitar el desbordamiento. Posee una tuerca de mariposa que permite ajustar el flujo de alimentación y piensos en los compartimientos.

Figura 20: Sistema dosificador de alimento de tolva redonda

Fuente: Henan Jinfeng Poultry Equipment [47]

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El siguiente dosificador de diseño en tolva recta visto en la Figura 21 consiste en un abastecedor de tolva que distribuye el alimento a diferentes puntos o comederos permitiendo tener una cadena de alimentación más amplia de las aves entre puntos intermedios debido a la composición en grit del elemento transportador.

Figura 21: Sistema dosificador de alimento de tolva en canal.

Fuente: Qingzhou Fuhua Agricultural And Animal Husbandry Machinery [48]

El problema que presenta este sistema es que el tipo de soporte en grit solo es aplicable para aves adultas, ya que en caso de tener aves menores o pollos no alcanzarían a tomar el alimento en esta zona; además de tenderse a desperdiciar alimento debido al poco control que se llevaría al suministrarse en tantas partes aleatorias del recorrido. Igualmente con el sistema visto en la Figura 21 se tiene la limitación de no tener una relación directa entre lo lleno del canal de entrada con el

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alimento consumido por las aves, debido a que no existe una adecuada herramienta visual que permita saber el estatus de nivel en el comedero.

Basado en lo anterior, se propone el uso de un sistema de dosificación de alimento, como se muestra en la Figura 22 basado en un mecanismo compuesto por una tolva de donde se distribuye el alimento a los diversos comedores distribuidos en el galpón [49]; manteniendo los estándares de salubridad en el pienso consumido por las aves con la mínima intervención y manipulación humana, previniendo el ingreso de microorganismos patógenos por parte de los operarios al galpón.

Figura 22: Sistema dosificador de tolva

Fuente: Elaboración Propia Adicionalmente, se propone la tolva vista en la Figura 23, la cual permite aplicar el modelo de las 5s, ayudando a promover un lugar de trabajo más seguro, más limpio y mejor organizado en el galpón, esto debido a que se evita el desorden excesivo y el despilfarro de alimento. Optimizando las labores de los trabajadores o shojinka. Un ejemplo de esto se ve en el modelo implementado para el procesamiento de soja por

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Bertch Cabinetry en su informe “Implementación de las 5s en empresas agropecuarias” [50].

Figura 23: Tolva de Suministro

Fuente: Bertch Cabinetry Este sistema consiste en un tornillo entubado de rosca helicoidal que se encarga de transportar el alimento horizontalmente por un tubo PVC a cada comedero por intermedio de una unidad de acción directa como un moto reductor de 1/3 HP. Esta unidad remueve intensamente los granos de pienso junto con el tornillo sin riesgo de quebrarlos.

La entrega de ración en cada comedero estaría regulada por sensores de nivel capacitivos BALLUF BCS en los comederos, los cuales informan, a través de indicadores luminosos sus estatus bajo el accionar de interruptores de tubo de caída mecánicos, encargados de cerrar el paso cuando estos se encuentren llenos, para que después de dosificado el operador realice el paro en el sistema.

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El sensor de nivel capacitivo se compone de una varilla capacitiva situada verticalmente en la tolva como se aprecia en la Figura 24. La lectura viene influida por las variaciones de densidad en el nivel del pienso, dando como resultado una señal analógica. Esta señal puede ingresar a un una interfaz de comunicación HMI y permitir el monitoreo de los niveles de alimento, de tal manera que se pueda tener un control y registro de las cantidades de alimento necesarias para el galpón Figura 24: Sensor de nivel capacitivo

Fuente: Balluf [51] A su vez, el sensor de nivel capacitivo permite para este modelo de implementación Lean Manufacturing en pequeñas granjas; el empleo con libertad y seguridad en la puesta a punto del mismo, debido a la versatilidad en tamaño y bajo costo de adquisición que representa con respecto a otros tipos de sensores que cumplen esta misma función.

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El tercer ítem a trabajar son las telas del gallinero sobre las que se busca lograr tanto condiciones óptimas de temperatura y humedad relativa como de limpieza y orden en la organización.

Uno de los sistemas que trabajan sobre este ítem es el de enfriamiento por evaporación que se observa en la Figura 25; este procedimiento reduce la temperatura del aire en galpones por intermedio de cojines mojados puestos en los ventanales sobre los cuales al pasar el aire cálido entre los poros de agua del cojín, evapora el líquido reduciendo el calor del aire entrante y por ende reduciendo la temperatura y humedad dentro del galpón.

Figura 25: Sistema de aire frio en galpones

Fuente: Goldenest Machine [52]

La principal limitación de este sistema es la de solamente suministrar aire frio siendo útil en locaciones cálidas, donde las temperaturas puedan oscilar entre 30° a 40° grados centígrados, además como se observa en la Figura 25, la puesta en

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funcionamiento del sistema requiere de la implementación de un circuito hidráulico que suministre agua constantemente a las cortinas y lo decante después de ser utilizado, necesitando además de un capital base para ser implementado, recursos hacia futuro para solventar el necesario suministro de agua.

El siguiente sistema visto en la Figura 26, se basa en un sistema de entrada de aire compuesto de una malla pajarera fabricada en poliuretano con un cierre de accionamiento manual, siendo este su principal actuador con el que se buscaría entrecerrar o mantener abierta de acuerdo a las condiciones de temperatura idóneas que se busquen mantener dentro del galpón.

Figura 26: Entrada de aire

.

Fuente: Eurogan [53]

El principal problema en este caso es el de tener que mantener un constante control manual por parte de un operario de la apertura o cierre del sistema, además del elevado costo de implementación en pequeños galpones, debido al material de

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fabricación y al pequeño tamaño no apto para medianas extensiones perimetrales dentro del galpón.

Basados en lo anterior, se propone el uso de un sistema de ventilación como el visto en la Figura 27, el cual está basado en un mecanismo de persianas en PVC accionadas automáticamente por sistemas mecánicos y eléctricos, con el fin de mantener los estándares de salubridad en las aves dentro del galpón [53]. Con la mínima intervención y manipulación humana.

Figura 27: Sistema de ventilación

Fuente: Elaboración Propia Por intermedio de un sensor higrómetro HR001 como el visto en la Figura 28 que censa los niveles de temperatura y humedad relativa se genera una respuesta sobre el control de temperatura. El control tiene acción sobre el actuador cuando la lectura es igual al valor de su set point; es decir exceso de temperatura y humedad y se mantiene estable cuando el valor medido se encuentra por debajo del valor programado.

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Figura 28: Higrómetro H001

Fuente: Elaboración Propia El actuador es un servomotor gobernado en forma proporcional por la señal de corriente establecida entre 4 a 20 mA. El movimiento gradual producido girará las persianas produciendo mayor o menor caudal de aire frio modificando la temperatura del sistema.

A través de este sistema se genera en el galpón una metodología poka joke o de dispositivos a prueba de error; esto ayuda en el galpón a evitar errores causados por olvidar alguna parte de proceso o bien por instalar equívocamente una parte en el cerrado del telar como se puede observar en la Figura 29.

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Figura 29: Cerrado de telar equivoco

Fuente: TGO Producción Agropecuaria Ecológica [54] Además de esto se obtiene a través del sistema una reducción en los cambios de setup o SMED logrando así, optimizar los tiempos en los cambios de referencias en elementos del área de producción, para éste caso establecido en el control de las persianas; los cambios en el suministro de la ventilación idónea de acuerdo a los periodos manifestados en la vida de las aves.

Para finalizar, el último ítem a trabajar se hace enfocado hacia la cadena de alistamiento del huevo buscando optimizar los tiempos en la secuencia de los procesos realizados por los operarios.

Por intermedio de la metodología en células o layouts de manufactura propuesta por Alberto Contreras en su libro: “Principios de Lean Manufacturing “se busca que el producto pueda ser procesado en un flujo continuo generando un valor agregado al proceso. Organizando las operaciones de producción dentro de una célula en donde las estaciones de trabajo están muy cerca entre sí, el operador puede producir en pequeños lotes pasando las partes de un producto terminado a la vez logrando una

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mejora en la reducción de transportes, reducción de esfuerzo y estandarización en los inventarios. [20] Figura 30: Ejemplo de célula para galpón.

Fuente: Elaboración propia Como lo vemos en la anterior Figura 30 la célula debe tender hacia una forma de U debido a que minimiza la distancia recorrida entre diferentes tareas del operador. Esta forma facilita que la primera (recogida y limpieza) y última operación (clasificación) sean realizadas entre los mismos operadores, lo cual ayudaría a mantener tanto el flujo como el ritmo de trabajo, ya que las células de manufactura requieren trabajadores multi-hábiles, quienes serán responsables de la calidad del producto y de los indicadores para alcanzar las metas. [20] La célula es guiada por medio de una banda transportadora compuesta de una serie de barras de plástico estabilizadas y conectadas por cadenas de ambos lados,

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sostenidas bajo un perfil de acero galvanizado que brinda la altura y distancia entre barras requerida para el trabajo. A continuación, se muestra en la Figura 31 un ejemplo de la viabilidad e implementación de este tipo de diseño realizado por los transportadores LUBING [55].

Figura 31: Ejemplo de banda transportadora usada

Fuente: Lubing [55] Las cubetas clasificadas alistadas en la banda transportadora deben de estar disponibles para ser enviadas al cliente por esto Lean Manufacturing basa sus principios just in time en la utilización de supermercados de producto terminado o de proceso en la cual se muestran diferentes artículos acomodados en estantes para que bien sea el cliente u operario vaya y tome lo que necesita.

La localización de los supermercados en el proceso es predeterminado buscando con esto mantener los inventarios en el proceso de una forma estandarizada; para el supermercado de producto terminado cada cubeta clasificada tiene una posición

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determinada, la cual es retirada en la cantidad que se necesita. Si una cubeta es retirada entonces deberá existir una señal kanban de producción que autorice a reponer la que se retiró.

Se determina el uso de un supermercado como se muestra en la Figura 32 basado, según Julio Cesar Álvarez y José Manuel Guzmán en su informe “Lean Manufacturing: Historia y Aplicación”, en un estante móvil de suministro de material equipado de gavetas con indicadores de reposición luminosos accionadas manualmente e información del elemento mediante tarjetas kanban. [56] Figura 32: Ejemplo de supermercado

Fuente: Boschrexroth. [57] La práctica de mantener la producción precisa y la secuencia en el proceso se complementa finalmente bajo la herramienta FIFO o primeras entradas, primeras salidas la cual consiste en que los elementos que entran primero al proceso o almacén sean las primeras partes en salir, esta herramienta sirve para asegurar que los elementos no se hagan obsoletos o presenten fallas de calidad, para este caso específico se buscara a través de esta herramienta que desde el primer inventario

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dado por pienso, aves y cubetas se mantenga en un flujo regulado de acuerdo a su orden de llegada al almacén del galpón e igualmente con el último inventario donde se tiene el producto final sea retirado hacia el cliente de la misma manera proporcionando una mayor calidad y logrando que los tiempos adecuados para el consumo sean los mejores. Finalmente se resume el desarrollo de este trabajo en la Tabla 5 donde se encuentran expuestos para cada ítem, su problemática inicial, solución y herramienta Lean Manufacturing usada.

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Tabla 5: Resumen Desarrollo Ítems

Problemática

Solución

H. Lean

Proliferación enfermedades

Agua

Dosificador de agua de Visual accionamiento mecánico regulable para ser ubicado a la altura Contaminación promedio del pico en el ave con el constante en los fin de evitar que el líquido sea Andon bebederos contaminado con las extremidades del animal. Indicadores luminosos Falta de herramientas que determinan el estatus critico de Shojinka visuales del estatus en líquido en el bebedero los bebederos Dosificador de alimento con punto de acceso del pienso exterior al Falta de control en los galpón a través de tolva. Transporte y tiempos de regulación de caída de alimento por medio de tornillo entubado de rosca alimentación helicoidal, sensor de nivel e Recorridos interruptor de caída innecesarios Desorden

Comida

5s Visual Andon Shojinka

Desorden Sistema de persianas automáticas accionadas por un servomotor mediante un control de temperatura PokaJoke y humedad que enviara la señal apta para regular el movimiento de las Daños constantes telar persianas dentro del galpón de acuerdo a la hora del día y periodo Cambios en los de edad en las aves del galpón SMED horarios de ventilación aves Recorridos innecesarios Ventilación

Unificar los distintos procesos de alistamiento del huevo en una célula de trabajo con el que puedan Falta de Información realizarse en el mismo instante las Layouts del producido actividades de recogida, limpieza y clasificación de estos, logrando con Sobre inventario esto aumentar la eficacia en los Just in Time trabajadores y por en el tiempo de realización cada una de las Movimientos o actividades transportes excesivos Tiempos de espera

Procesos Huevo

mercado producto Supermercados de producto terminado y terminado tanto de proceso en el que proceso se estandarizan los inventarios de visual Falta de información de forma que los operarios pueden andón los elementos en el retirar o ubicar los elementos en la galpón cantidad que se necesita dejando un indicador indicador kanban que a su vez indica las características del elemento. kanban retiro y producción

Sobre Inventarios

Inventarios

Fuente: Elaboración propia Con la aplicación de los diferentes sistemas propuestos en el desarrollo de este documento se podrán lograr resultados como la reducción en tiempos y costos directos

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de la producción, en el siguiente capítulo se presentaran algunos de los resultados que se pueden llegar a tener.

81

7

RESULTADOS

Al realizar el análisis del diagrama de flujo de valor futuro, se observa el resultado de las acciones que se han tomado durante este desarrollo y se ha encontrado que algunas etapas no generan valor alguno dentro del proceso, pudiendo ser evitables a través de la tecnología y los activos de producción propuestos.

Es así como en la Figura 33, se muestra la redifinición de las funciones, departamentos y el galpón logrando y haciendo una contribución positiva a la creación de valor dirigiéndonos a las necesidades reales del personal en cada punto del flujo, de forma que sea realmente de su interés hacer que Lean Manufacturing se establezca y se mantenga como la filosofía de trabajo dentro de la organización.

Como primer ítem se tiene los supermercados de proceso, donde se estandarizan los primeros inventarios de cubetas, pienso y aves; todo esto soportado por una herramienta de calidad FIFO e indicadores kanban de retirada con el fin de tener un orden en los elementos que llegan o son retirados del punto.

El segundo ítem apertura/cierre en nidos es la primera actividad a realizar en la programación diaria en el galpón, ahora bien; se busca que ligado a esta actividad este el tercer ítem, enfocado a la labor de poner agua debido a que el encargado de la primera tarea observará mientras realiza su labor los indicadores andon y procederá a llenarlos de acuerdo a su estatus en el momento.

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Figura 33: Primeros resultados, reducción de procesos.

PLANEACION MANEJO GALPON VSM

PROGRAMACION DIARIA

Proveedor

Cliente

Transporte

Transporte

FIFO

Indicador

Huevos Clasificados

Cubetas

Apertura/Cierre

Poner Agua

Alimento

Procesado Huevo

Envíos

T/Retorno: 10 h T/Operación: 10 min

T/Retorno T/Operación 15 min

T/Retorno: 4 h T/Operación: 10 min

T/Retorno: 3 h T/Operación 90 min

T/Retorno: 3 h T/Operación 15 min

OXOX

Indicador

FIFO

Indicador Producto Terminado

Almacen Indicador 6 A.M

6:10 A.M

6:30 A.M

8:30 A.M

9:30 A.M

Fuente: Elaboración Propia

Se tiene como siguiente punto los comederos que tendrá como objetivo a través de indicadores andon y kanban; informar al encargado del supermercado de proceso; el estatus y cantidad necesaria de pienso a racionalizar en la tolva de suministro; esto con el fin de poder llevar un promedio exacto de las raciones suministradas a las aves y así poder detectar cualquier anomalía de bajo consumo de alimento en las aves producto de una enfermedad.

El punto a seguir en el diagrama se tiene en el ítem de procesamiento del huevo encargado de recoger, limpiar y clasificar el producto final. Estas tareas presentan los

83

indicadores finales, como lo podemos observar en la Figura 33, por medio de un kanban de producción indicando tanto las características como cantidad de huevos clasificados que solicita el cliente y un kanban de retirada indicando las cantidades de cubetas que son retiradas del supermercado de producto terminado. Todo este proceso culmina en la etapa de envíos que esta soportada mediante un FIFO encargado de mantener la calidad en los productos finales que van a ser entregados al cliente.

Un brazo robótico estacionario puede aplicarse en el punto de la célula donde se desarrolla el procesamiento de huevos pudiendo lograr una mejora considerable respecto a tiempos de clasificación, exactitud en el control de variables como tamaño o peso en el huevo y calidad superior en temas de HACCP, brindando una mayor seguridad desde el productor como al consumidor final del producto.

La función del brazo robótico sería la de recoger y clasificar los huevos puestos en la banda transportadora usada en el modelo propuesto de célula, donde sensores ópticos de barrera, en un campo de trabajo, detectaran la presencia o llegada del elemento para que luego una cámara de segmentos, instalada en el manipulador o brazo enfoquen la imagen centrada en los ejes X y Y según los pixeles que el huevo tenga, este a su vez actuará sobre las salidas de los motores que dirigirían las articulaciones del brazo hasta el punto centrado sobre el huevo para que pueda ser tomado desde su centro por el manipulador, trabajando en el sistema de coordenadas que nos entreguen los pixeles de la cámara se realiza un procesamiento de imágenes bajo una serie de tamaños para luego que el manipulador tome el huevo, lo pueda trasladar

84

según esta variable a una serie de bandejas puestas a 180 grados de la posición inicial del brazo, donde se depositaria en orden cada huevo según su referencia establecida en el programa.

Un gran reto que implicaría una implementación de esta mejora sería la de escoger un buen manipulador debido al grado de sensibilidad que presentan los huevos ante el tacto o fuerzas externas, para esto se elegiría la utilización de una ventosa o casquete de vacío como la representada en la Figura 34, debido a que puede manejar cualquier elemento ya sea de forma lisa, irregular, curvada, porosa, hermética de peso ligero, en angulo, caliente o frio; con el fin de que el elemento pueda ser maniobrado de forma segura, suave y rápidamente.

Figura 34: Modelo ventosa de manipulación

Fuente: Elaboración Propia Para este modelo se toma como referencia un brazo de características PUMA con movimientos rotacionales o giratorios como el presentado en la Figura 35.

85

Figura 35: Modelo Brazo Robótico.

Fuente: Elaboración Propia

Este modelo de brazo robótico brinda la versatilidad de movimiento en cualquier dirección, especial para este caso, debido al movimiento que debe realizar desde su posición de anclaje junto a la banda transportadora hasta el lado posterior donde se ubicarían las bandejas en donde se pondrá el huevo clasificado como resultado final del proceso.

7.1

Interfaces

A través del desarrollo de interfaces gráficas elaboradas mediante los software LabVIEW y Matlab, se lograría tener una adquisición de datos en tiempo real y monitoreo en forma local de las variables del galpón como: status del nivel de llenado en agua y comida, movimiento en el brazo clasificador de huevos y control de las persianas reguladoras de humedad y temperatura. A continuación en la Figura 36 se

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muestra un ejemplo del algoritmo elaborado en código gráfico para el control de nivel en comederos y bebederos.

Figura 36: Interface Gráfica Status de Nivel En Comedero y Bebedero

Fuente: Elaboración Propia

El sistema permitiría una interfaz HMI (humano maquina) a través de una computadora que entrega la información de status de nivel al operador para que, este a su vez cumpla la labor en el proceso, manipulando las variables acorde a la necesidad que muestra el sistema.

Para lograr la interfaz en el proceso de persianas se pensó en la inserción de un sistema de control fuzzy en el modelo de ventilación, que permitiría generar una lógica alternativa asociada a funciones de pertenencia para las variables de medición (temperatura, humedad). Estas funciones indicarían el estado de las variables,

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asignándoles en cada instante de lectura del sensor, un grado de sentencia en lenguaje común a través de palabras (hace mucho calor, no es muy alto). Este tendría una acción directa sobre el motor de las persianas cuando las variables de medición sean igual al valor del set point; es decir exceso de humedad y temperatura y se apagaría cuando el valor medido este a un 5% por debajo del valor programado. A continuación en la Figura 37 se muestra un ejemplo del programa elaborado sobre la extensión fuzzy presentada en Matlab.

Figura 37: Interface gráfica de control en persianas

Fuente: Elaboración Propia Se tomó como criterio el usar este tipo de control fuzzy, debido a que su lenguaje se adapta mejor a ser comprendido por los operarios en el galpón, adaptándose y funcionando con expresiones sencillas en sus reglas como ´SI (if) hace muchísimo

88

frío, Y (and) la humedad es muy baja ENTONCES (then) aumento drásticamente el giro del servomotor para cerrar las persianas. Por medio de este control, creemos que se le puede dar un mejor uso al sistema en beneficio de las aves del galpón.

Para finalizar, se asocia a este punto, el modelo alternativo de procesamiento del huevo presentado en conjunto con el brazo clasificador PUMA modelado en la Figura 35. Se logra realizar una interface para el control de movimiento de cada una de las articulaciones que conforman el brazo y que resultan indispensables para realizar las obras de maniobra en el transporte y la clasificación de los huevos. A continuación en la Figura 38 se muestra un ejemplo del modelo elaborado en Matlab.

Figura 38: Interface gráfica de control de movimiento en brazo clasificador de huevo

Fuente: Elaboración Propia La interfaz presenta las cuatro articulaciones rotatorias del brazo clasificador ordenadas dentro del plano cartesiano, proporcionando la correcta posición y

89

orientación de acuerdo al movimiento o giro que se deseé realizar durante el procedimiento ofreciendo al operario una visualización, configuración de los puntos y distancias a recorrer de la bandeja de huevos a ser clasificada.

Por intermedio del desarrollo y resultado de este trabajo se pretende ofrecer el modelo Lean Manufacturing usado, como una alternativa de solución a las distintas variables de agua, comida, ventilación y procesado de huevo presentes en el nivel de producción del galpón de estudio, presente en el Eco Parque Pinares de Tenjo perteneciente a UNIAGRARIA. Los factores puestos con base Lean Manufacturing representaron teóricamente con base al VSM futuro, un incremento en la productividad y la utilidad, además de una reducción de costos debido a disminución de tiempos y desperdicio como se especificaran en el siguiente capítulo referente a las conclusiones.

90

8



CONCLUSIONES

Se realizó un análisis de desperdicios, el cual permitió construir un modelo de producción basado en la filosofía de Lean Manufacturing para el galpón del Ecoparque Pinares de Tenjo; éste modelo incluye la implementación de elementos mecatrónicos que permiten la automatización del galpón.



El mapa de valor actual en los pequeños galpones hace evidente la existencia de varios desperdicios a lo largo de la línea como esperas por transportes, recorridos innecesarios y cambios de referencias constantes en varios puntos del galpón, las consecuencias de estos desperdicios se ven representados en las familias de procesos principales las cuales poseen grandes tiempos de ciclo que van desde 10 hasta 120 minutos con una gran existencia de inventarios en el flujo del proceso.



El análisis de desperdicios basado en el diagrama VSM donde se muestra cada uno de los procesos indica que los desperdicios que más afectan la línea son las esperas y los transportes innecesarios, seguidos por la producción de inventarios. Además los ítems que mayor nivel de desperdicios producen son los del cuidado tanto del galpón y las aves seguido de las referentes al procesado del huevo; y son en este orden que se inician los planes de mejoramiento.

91



La implementación de las herramientas Lean Manufacturing para la eliminación de desperdicios dentro de las líneas de producción no solo ayudan a mejorar el proceso, si no que con el tiempo estas implementaciones generarían reducciones en los costos de la organización. Esto se ve reflejado en el kaizen desarrollado para la ventilación del galpón donde la implementación de persianas en los ventanales reduciría costos en los elementos al prolongar su vida útil debido al contacto nulo con los operarios además de disminuir los tiempos de cambios en los set-up de ventilación en las aves.



La evaluación de los tiempos en la secuencia takt time enfocado a la cadena de alistamiento del huevo, muestra que se produce sin tener en cuenta lo que la demanda solicita haciendo que el tiempo en este proceso sea mayor que los tiempos de otras operaciones. Por esta razón se agruparon los procesos de recogida, limpieza y clasificación para alinear los tiempos con el takt time, generando células o layouts de manufactura y nivelando la producción.



La incursión de sensores y actuadores en la implantación del modelo Lean Manufacturing permitie dirigir un sistema lógico de monitoreo y predicción de defectos, incluso aunque inadvertidamente se cometan errores dentro del galpón; el modelo empleado establece un control y aviso entre el proceso y el operario contribuyendo a mantener la calidad en el proceso y una arquitectura de seguridad.

92



Gracias al sistema planteado de interfaces se reduciría la intervención directa de los operarios en el proceso de producción y por ende el riesgo de ingreso de patógenos al interior del galpón



El mapa de valor futuro muestra la distribución de la planta al implementar Lean Manufacturing unificando toda la línea a través de las propuestas de mejora kaizen. De esta forma demostramos que pueden reducirse los tiempos de ciclo, estandarizarse los inventarios y los recorridos. Además se pueden reducir las esperas al implementar SMED, mejorar la calidad del producto y reducir el tiempo de producción al nivelar la producción en toda la línea.



La extensión del modelo Lean Manufacturing es aplicable en todas las empresas y sectores como la tratada con este modelo de pequeños galpones avícolas; creemos que es un buen referente para conseguir aportar más valor, eliminando los despilfarros existentes. En general vemos mejoras significativas en la implementación de las herramientas de manufactura esbelta, que incluyen reducciones importantes de desperdicio, control visual adecuado en la organización, mejor aprovechamiento del espacio en planta, reducción de inventarios de materia prima, producto en proceso y producto terminado, reducción de tiempos de proceso y eliminación de desperdicios

93

9



RECOMENDACIONES

La implantación de Lean Manufacturing en una organización se debe hacer de una manera secuencial adaptándose a la realidad particular de cada caso, equilibrando esfuerzos y recursos con los objetivos de mejora a proponer para la implantación. Es necesario empezar por aquellas técnicas y métodos que modifican eficazmente las formas de trabajo. En este sentido comenzar por herramientas que permitan mejorar las condiciones del trabajo como las metodologías de 5s y SMED. A partir de los éxitos iniciales, ya puede pensarse en técnicas Lean más avanzadas teniendo en cuenta que al final del proceso habrá que diseñar un procedimiento de evaluación permanente que garantice el mantenimiento y mejora continua del proceso a través del tiempo.



Como segunda recomendación, este proyecto se dice que llega hasta la fase de análisis, en conjunto con una propuesta de diseños para los puntos críticos de comederos, bebederos, ventilación y alistamiento del huevo en pequeños galpones, por tal razón los autores sugieren que para la implementación de este modelo en trabajos futuros se tome por componente el uso y mejora del sistema planteado de supervisión, control y adquisición de datos con el que se busque llegar a retroalimentar en tiempo real los dispositivos de campo (sensores y actuadores) puestos en los activos del galpón proveyendo de toda la información generada en el proceso productivo (status de nivel en comederos, bebederos, temperatura y humedad dentro el galpón, control de brazo

94

clasificador.) permitiendo su gestión e intervención automáticamente en un modelo de control a lazo cerrado.



Es necesario hacer una optimización del proceso de temperatura en el galpón.

Hay variables que se pueden modificar para obtener un mayor rendimiento en conjunto con el planteado sobre el uso de persianas en ventanales. Plantear un diseño donde se tenga en cuenta la inserción de un sistema de bombillas incandescentes a gas, con las que se podría, además de brindar calefacción en el galpón para bajas temperaturas; reutilizar la gallinaza con el fin de obtener gas metano y con este energizar las bombillas.

95

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