Volume 13 - Issue 76
/ April 2024
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This article is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0). Reproduction,
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original source is cited.
DOI: https://doi.org/10.34069/AI/2024.76.04.2
How to Cite:
Dorantes-Benavidez, F. de J., Martínez-Cruz, M.A., Dorantes-Benavidez, H., Chávez-Pichardo, M., & Acosta-Mendizabal, M.A.
(2024). Modelo sistémico de kanban del área de acabados en la industria metal-mecánica. Amazonia Investiga, 13(76), 31-41.
https://doi.org/10.34069/AI/2024.76.04.2
Modelo sistémico de kanban del área de acabados en la industria
metal-mecánica
Systemic kanban model of the finishing area in the metal-mechanical industry
Received: February 28, 2024 Accepted: April 20, 2024
Written by:
Felipe de Jesus Dorantes-Benavidez1
https://orcid.org/0000-0001-6145-0038
Miguel Angel Martínez-Cruz2
https://orcid.org/0000-0002-4431-9262
Humberto Dorantes-Benavidez3
https://orcid.org/0000-0003-1490-1873
Mauricio Chávez-Pichardo4
https://orcid.org/0000-0002-3378-0440
Marco Antonio Acosta-Mendizabal5
https://orcid.org/0000-0002-7408-9808
Resumen
El trabajo de investigación tiene la finalidad de
modelar un sistema que controle el flujo de
materiales utilizando la herramienta de mejora
continua (Kanban), al mismo tiempo sirva como
un indicador de calidad que especifica la calidad
de las piezas procesadas del área de acabados en la
industria de Metal- Mecánica TEXNOTEJ S.A de
C.V., evitando acumulación de inventarios
temporales de producción, permitiendo agilizar las
tareas adecuadas y mejorando la gestión eficiente
del trabajo. Los datos obtenidos pertenecen a la
empresa TEXNOTEJ S.A de C.V. en el que se
consideran 12 trabajadores por turno, el
departamento a mejorar es el área de terminado a
través de un Diseño de una red de modelado
sistémico basada en (Kanban) la cual se programa
con el software Arena 6ta Edición, que permite
asignar adecuadamente la multitarea, así como
Abstract
The purpose of the research work is to model a
system that controls the flow of materials using the
continuous improvement tool (kanban), at the
same time serving as a quality indicator that
specifies the quality of the processed parts of the
finishing area in the Metal-Mechanical industry
TEXNOTEJ S.A de C.V., avoiding the
accumulation of temporary production
inventories, allowing appropriate tasks to be
expedited and improving efficient work
management. The data obtained belongs to the
company TEXNOTEJ S.A de C.V. in which 12
workers per shift are considered, the department to
be improved is the area completed through a
Design of a systemic modelling network based on
(kanban) which is programmed with the Arena 6th
Edition software, which allows appropriately
1
Maestro en Ingeniería Industrial, Doctorante en Ingeniería de sistemas del instituto Politécnico Nacional, Esime Zacatenco, Profesor
UMB- UES Ixtapaluca, Profesor Investigador TECNM-TESOEM Paraje de Isidro S/N, Tecamachalco, México. WoS Researcher
ID: ADX-1914-2022
2
Doctor en Ingeniería de Sistemas, Profesor Investigador de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco,
Ciudad de México. WoS Researcher ID: ADX-7792-2022
3
Doctor en Ingeniería de sistemas egresado del Instituto Politécnico Nacional, Esime Zacatenco, Profesor investigador del TECNM-
TESOEM Paraje de Isidro S/N, Tecamachalco, México. WoS Researcher ID: KFQ-2120-2024
4
Doctor en Ingeniería de sistemas egresado del instituto Politécnico Nacional, Esime Zacatenco, Profesor investigador del TECNM-
TESOEM Paraje de Isidro S/N, Tecamachalco, México. WoS Researcher ID: KFS-9130-2024
5
Doctor en Ingeniería de sistemas egresado del instituto Politécnico Nacional, Esime Zacatenco, Profesor investigador del TECNM-
TESOEM Paraje de Isidro S/N, Tecamachalco, México. WoS Researcher ID: KMA-0494-2024
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incrementar las capacidades eliminando los
cuellos de botella.
Palabras clave: Lean manufacturing, Kanban,
flujo de materiales, modelado sistémico, control
de producción.
assigning multitasking, as well as increasing
capabilities by eliminating bottlenecks.
Keywords: Lean manufacturing, kanban, material
flow, systemic modeling, production control.
Introdución
Actualmente en este mundo altamente
globalizado las empresas o instituciones que
tienen la necesidad de mantenerse activas en el
mercado, necesitan cumplir con las exigencias de
calidad, entrega y cantidad de productos y/o
servicios sin generar demoras en la fabricación.
Una de la filosofías que propone mayores
beneficios con el mínimo de los recursos es lean
manufacturing, dando origen a una nueva etapa
de producción (Tejeda, 2011). Una de las
herramientas a aplicar dentro de las áreas de
logística y cadenas de suministro en el Kanban,
dicha tarjeta viajera es un instrumento de control
y representa un factor importante para
incrementar la eficiencia y rentabilidad optima
en la distribución de los recursos (Herrera et al.,
2016).
Por ello la importancia de implementar de
manera más eficiente los sistemas de producción
complejos en plantas de fabricación, aumentar la
productividad permite mejorar las condiciones de
maquinado y producción de cada una de las
etapas o tareas por realizar de una manera
programada. Automatizando la información y
procesamientos de los datos, generando una
gestión administrativa más eficiente con la
programación de los procesos industriales
(Mejillones Mamani, 2020). Es una necesidad
constante de la Industria 4.0. La evolución de
procesamiento de datos para generar estándares
(Rozo, 2020). A partir de herramientas de calidad
como la tarjeta viajera. Debido al cambio
constante en las condiciones de fabricación los
sistemas de manufactura actuales se apoyan de
las nuevas herramientas tecnológicas, sensores y
software especializado para tener un control de la
manufactura en tiempo real (Lasi et al., 2014).
Existen varias metodologías japonesas de mejora
continua enfocadas a mejorar los procesos
industriales, la creciente necesidad de tener un
control más eficiente de los recursos da rumbo a
la implementación de filosofías como la tarjeta
Kanban que es una herramienta de manufactura
esbelta, encargada de asegurar la producción que
el cliente solicita en tiempo y forma (Torralba
Martínez et al., 2007) (Shingo, 1985).
Actualmente las empresas tienen la necesidad de
establecer metodologías que les permitan
mantener su posición en el Mercado. Además,
necesitan un buen sistema de gestión que cumpla
con las exigencias de los clientes y aumente su
valor agregado (Carballo-Mendívil et al., 2018).
La filosofía de manufactura esbelta hace mejoras
al proceso industrial eliminando desperdicios y
optimizando las tareas de trabajo (Oleghe
Omogbai & Salonitis, 2016). Es importante
implementar la metodología de kanban a través
de estrategias sólidas que de forma clara
permitan mejorar el proceso productivo
aumentando la eficiencia y eficacia mediante una
forma organizativa (Drohomeretski et al., 2013).
La filosofía de manufactura esbelta se
implementó desde los años cincuenta y sirve de
base a la gestión de la calidad y en la
coordinación de sus herramientas técnicas
(Cirjaliu Bianca & Draghici, 2016). Es
fundamental poder resaltar e identificar los
elementos esenciales como: operaciones, flujo de
materiales, tiempo y logística para poder
estandarizar el proceso (León et al., 2017).
Se puede decir que son muchas las herramientas
que conforman esta filosofía sin embargo se hace
mención únicamente a las principales que pueden
ser: Visual Management (Arbós, 2009)
(Marinelli et al., 2021). Total Mantenimiento
Productivo (TPM) (Álvarez Coello & Segovia
Albarracín, 2024). Six sigma (Taghizadegan,
2006) (Ellis, 2020). Poka yoke (Barash, 1990),
entre otros.
Existen varias metodologías japonesas de mejora
continua enfocadas a mejorar los procesos
industriales, la creciente necesidad de tener un
control más eficiente de los recursos da pauta a
la implementación de filosofías como la tarjeta
Kanban que pertenece a la filosofía de lean
manufacturing propuesta por Toyoda y
Ohnopioneros japoneses en implementar dicho
concepto (Padilla, 2010). Encargada de eliminar
los desperdicios dentro de la producción,
asegurando la calidad de los productos que el
cliente solicita en tiempo y forma (Torralba
Martínez et al., 2004) (Shingo, 1985).
Dorantes-Benavidez, F. de J., Martínez-Cruz, M.A., Dorantes-Benavidez, H., Chávez-Pichardo, M., Acosta-Mendizabal, M.A. /
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Actualmente las empresas tienen la necesidad de
establecer metodologías que permitan mantener
su posicionamiento en el Mercado, la filosofía de
lean manufacturing realiza mejoras al proceso
industrial eliminando desperdicios y
optimizando las tareas de trabajo (Oleghe
Omogbai & Salonitis, 2016). Es importante
implementar dicha metodología a través de
estrategias solidadas y de manera clara y
organizacional (Drohomeretski et al., 2013).
Kanban
Diversos autores presentan diversas definiciones
de la metodología Kanban, en la presente
investigación se considera. La herramienta
Kanban como un Sistema que produce la
cantidad necesaria evitando excedentes
innecesarios que el mimo evita sobrecargar al
equipo de trabajo buscando la producción JIT
Justo a tiempo (Gaete et al., 2021).
La definición de Kanban proviene de las palabras
japonesas "Kan" y "Ban", que significan tarjetas
o tableros visuales. Con esta herramienta se
puede realizar una inspección de tipo visual, que
puede identificar y mejorar los procesos de
fabricación para optimizar sus productos
(Visbal Pérez & Thamara, 2013).
En la Figura 1. Se muestran los principios
utilizados por la metodología kanban (Mitra &
Mitrani, 1991).
Figura 1. Principios Kanban.
Fuente: Elaboración propia (2021).
El primer principio menciona la Calidad perfecta
a la primera: todo lo que debe hacerse bien desde
el principio con calidad. No hagas las cosas
rápido y con errores, ya que es mucho más caro
reprocesar los productos que fabricarlos bien
desde el principio.
El segundo principio es la Minimización de
residuos: Tiene como objetivo hacer solo lo
necesario sin realizar actividades o tareas
adicionales a la producción real del producto
(principio YAGNI).
El tercer principio de Mejora Continua: permite
mejorar las actividades industriales en la
fabricación de productos de acuerdo a cada
objetivo previamente planteado para lograr y
alcanzar las metas planeadas por la organización.
El siguiente principio es la Flexibilidad: esta está
referenciada hacia las tareas a realizar en función
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de faltantes o componentes que deban priorizarse
según el grado de prioridad que tengan en cuanto
a la entrega de las piezas entregadas en tiempo y
forma.
Finalmente, el último principio se centró en la
Construcción y el mantenimiento: se deben
mantener buenas relaciones junto con los
proveedores manteniendo una relación con la
cadena cliente-proveedor que permita una
comunicación efectiva entre el binomio Cliente-
Proveedor.
Una tarjeta Kanban permite realizar una
determinada tarea paso a paso que describe
detalladamente la asignación de la tarea, el
responsable de su ejecución, el tiempo estimado
para su realización, la identificación de la pieza
de cada una de las tarjetas. Es bien conocido el
sistema pull, como una tarjeta de viaje de pedidos
de clientes en la que el flujo se realiza en sentido
inverso pasando por cada puesto de trabajo
(Spearman et al., 1990). Esta propuesta trata de
eliminar la sobreproducción y que su flujo de
materiales sea más fluido, también la aplicación
de un sistema kanban con flujo de materiales,
donde se puede hacer una separación de los
procesos de fabricación y estas tarjetas visualiza
el flujo de proceso industrial desde su diseño,
desarrollo y validación(Swee et al., 2012). Cada
tarjeta kanban representa una alerta al sistema,
los cuales se unen para tener un control estable y
flexible de las tareas u operaciones del ciclo de
vida del producto (Castellano Lendínez, 2019).
Recuerde que la metodología implica adoptar un
nuevo cambio de cultura de calidad dentro de una
empresa por parte de los trabajadores, queriendo
incorporar a su estilo de vida laboral sostenido
mejorando sus acciones, técnicas e incorporando
cada vez más sus herramientas lean en la
industria aumentando la productividad y
eficiencia de los trabajadores.
Por otro lado, la tarjeta kanban permite
comprender el proceso de trazabilidad y el flujo
de trabajo documental que se genera para poder
realizar un control de procesos asegurando las
buenas prácticas y una gestión de la calidad
adecuada, fomentando el trabajo en equipo en
base a las métricas de la herramienta, que brinda
los argumentos necesarios para la toma de
decisiones con base en sus efectos (problema) y
sus causas que originan dicho problema
(Dante Carrizo & Alfaro , 2018).
Hay varias formas de aplicar los sistemas Kanban
dentro de las empresas. Para esta investigación
en particular, la definición presentada por
Acevedo et al. se utiliza en el que menciona que
Kanban es una técnica que se basa en un sistema
pull el cual elimina la programación centralizada,
se realiza lo demandado por los clientes, solo se
rotan los materiales necesarios que garanticen la
continuidad de los consumidores de la empresa o
institución , si no hay demanda del producto, las
actividades o tareas que forman parte de la
planificación de los productos se paralizan
temporalmente, lo que hace que el Sistema de
producción se convierta Justo a Tiempo
(Quintero Torres et al., 2019).
Metodología Kanban
Se puede aplicar a cualquier sector, ya sea de
servicios o industrial, donde la distribución de la
materia prima tenga un flujo constante y rutas
bien establecidas donde se apliquen de manera
controlada las técnicas que permitan asegurar
una gestión del control de la producción, en esta
investigación se desarrolla el método de la tarjera
viajera o kanban que se ajusta al proceso de
fabricación, es decir, es un estudio empírico que
muestra la mejora del flujo de materiales en base
a un sistema de agente de simulación
computacional que permite la asignación
adecuada de la distribución de tareas y procesos,
conocer de antemano el comportamiento del
sistema, tiempos de distribución, cuellos de
botella, reprocesos, etc. presentados en la
empresa TEXNOTEJ S.A de C.V. es posible
generar indicadores para poder medir y tener un
control riguroso de los movimientos de materias
primas, esto es posible, a través de la integración
de eventos que permitan anticipar el
comportamiento de sus procesos.
Usando los siguientes pasos:
1. Se realiza un recorrido en planta el cual nos
permite conocer el estado actual del proceso
para poder realizar las propuestas necesarias,
con el apoyo del departamento de
aseguramiento de calidad se verifica el
código de colores de cada unidad producida
y/o maquinaria, así como las tarjetas de viaje
kanban utilizadas durante el proceso Ver.
Figura 2.
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Figura 2. Tarjeta Kanban de No Conformidad.
2. Definir el flujo de trabajo es prioritario ya
que la capacitación permite dar a conocer
desde la alta dirección hasta los mandos
medios el nuevo código de colores que
utilizará en sus procesos industriales, es
importante mencionar que uno de los
requisitos de auditoría del sistema de gestión
de calidad es la codificación de sus formatos
declarados en su sistema, cualquier cambio
en sus documentos de manera inmediata
debe modificarse y aprobarse para que se
manejen dentro de la empresa, lo más
importante en cualquier organización en el
manejo de documentos, ya que no puede
haber documentos no controlados, por
cuestiones de auditoría interna no es posible
mantener e implementar instrumentos o
listas de chequeo que no pertenezca al
sistema.
3. Capacitación al personal operativo sobre el
uso y manejo de las tarjetas de viaje Kanban,
es de suma importancia saber cuál es el flujo
correcto de materiales, es decir, entender la
forma correcta en que se distribuye la
materia prima es un factor importante para
asegurar la producción en tiempo y forma,
las operaciones de cada trabajador se pueden
planificar de acuerdo a las necesidades
reales de la distribución del material, es
importante informar al personal de las tareas
de producción previstas maximizando su
eficiencia. En la figura 3 se muestra la
capacitación y comunicación efectiva que se
ofrece al personal de entrenamiento de la
empresa.
Especificación
Identificación
1. Máquina
a) Tarjeta 1
Azul
b) Tarjeta 2
Amarillo
c) Tarjeta 5
Blanco
2. Rollos al mínimo
peso
Verde claro
3. Rollos de
muestra
Rosa
4. Producción
especial
Naranja
5. Rollos
rechazados
Rojo
• Se establecerá el código de
colores con el que deberán
identificarse las etiquetas de
las etiquetas de los rollos
elaborados en el
departamento de “acabado”.
Especificaciones:
• Máquina donde se realizó.
• El estándar por rollo
(rollos de muestra, peso
mínimo, producción con
diferente calidad).
• Rechazar
(predeterminado).
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Figura 3. Formación del Staff Operativo de la zona de llegada.
4. En función del Stop Inicio, Inicio
Finalización de la producción en la que se
encuentre a su vez. Los colegas del
departamento de acabado deben evaluar al
personal operativo con la siguiente decisión:
"Defecto Kanban no permitido" o "Kanban
aprobado", según corresponda, en el
departamento de acabado. En Figura 4. Se
observa que, una vez aprobado el producto,
será llevado al departamento de acabados en
el lugar de almacenamiento asignado para su
acabado, en caso de no ser aprobado por el
departamento de calidad, se deberá llenar la
tarjeta “Rechazo Kanban”.
Figura 4. Rollo de tela aprobado Usando Kanban aprobado.
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5. La evaluación y seguimiento se realiza a
través de un estado actual del sistema que es
monitoreado por el software Arena donde se
plantea el flujo de materiales y la medición
de tiempos.
6. Mediante el uso del modelado de un sistema
evolutivo se puede conocer el flujo de
materiales, la correcta distribución se puede
analizar el estado actual y el estado de
mejora continua.
Simulación
Se modela utilizando el Software arena versión
2020 en el cual se integraron dos modelos, el
primero muestra el estado actual y la forma de
distribución de los rollos, también la nueva forma
a través del método kanban. En el primer modelo
(estado anterior) del departamento de acabados
se muestra en la Figura 5.Aquel en el que se
observa la forma de operar de manera actual
dentro del departamento de acabados desde el
ingreso de los pedidos a la empresa por parte del
cliente, la especificación técnica de la cantidad
de piezas, la disponibilidad del inventario para la
entrega de los productos y el cumplimiento en la
venta considerando también las devoluciones y
entregas del producto, sin considerar el tiempo en
las entregas de los productos, lo que se pretende
dentro de la empresa es realizar las entregas de
los productos terminados en tiempo y forma ya
que las relaciones con los clientes mejoraría al
tener la posibilidad de entregar los pedidos a
tiempo.
En la Figura 6. El modelo de mejora propuesto
(estado actual) se muestra con la metodología
Kanban considerando tres variables adicionales
al modelo que pueden influir en la mejora del
sistema y distribución de los productos las cuales
son: Distribución, Asignación de Inventario por
tarjeta Kanban y Justo tiempo de entrega en la
entrega de productos, mejora los índices de
producción y corrige deficiencias en las entregas
de los productos al cliente potencial, mejora las
relaciones laborales y optimiza la productividad
de la empresa.
Figura 5. Análisis del estado previo de la zona de acabado.
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Figura 6. Análisis del estado actual de la zona de acabado
Resultados y Discusión
Esta investigación aplicada tiene como propósito
principal implementar una de las herramientas de
la filosofía Lean Manufacturing, Kanban
específicamente en su área de acabados de TEX
NO TEJ S.A de C.V.
En base al objetivo planteado, se considera como
población total las ventas totales del año 2021,
con el fin de mejorar los métodos anteriores de la
empresa con el estado actual que tiene como
objetivo obtener una mejora en sus procesos de
manufactura, aumentando la productividad de los
trabajadores y eficiencia de la empresa
principalmente de los departamentos de crudo y
acabado. En la Figura 7.Los datos obtenidos por
arena fueron recolectados a través del reporte de
los datos y estos son modelados a través del IBM
SPSS Statistics programa versión 27, el cual nos
muestra en comparaciones del estado anterior
contra el estado actual, en el cual se puede
observar que la probabilidad de los datos se
ajusta mejor a la media a diferencia del estado
anterior que no hay ajuste en el proceso el cual
puede ser interpretado que anteriormente la
empresa no seguía un estándar, es decir un
indicador que permita medir las entrega de
productos al cliente, había sesgo en los datos por
lo que no se ajustaba al promedio del proceso,
esto es importante ya que mi entrada puede
entregar más productos en tiempo y forma es
decir, se ajustan al estado actual mejorar la
situación de las licitaciones o ventas de la
empresa, estabilizando el comportamiento de las
órdenes de producción lo que permite mejorar las
variables que se mencionaron en esta
investigación que son: Distribución, Asignación
de Inventario por tarjeta Kanban y en entrega de
productos, en el gráfico también se puede
interpretar que esta mejora estabiliza el estado
actual de producción, generando una menor
probabilidad de error que el estado anterior,
siempre y cuando se implemente el kanban se
continúa con la tarjeta.
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Figura 7. Modelo de simulación de estado actual frente a estado anterior.
Finalmente, se realiza una evaluación ante la alta
dirección con el apoyo del departamento de
aseguramiento de calidad y se monitorea el
modelo implementado en el área de acabados,
con el fin de dar un buen control sobre el flujo de
materiales.
Figura 8. Modelo de simulación para mejorar el proceso productivo del área de acabado.
En la Figura 8. Se muestra el comportamiento
del estado actual, que permite cubrir con mayor
rapidez las órdenes de producción en grandes
lotes de piezas al ser enviadas rápidamente a los
siguientes procesos, reduciendo tiempos y
priorizando las actividades de los trabajadores,
maximizando los recursos y optimizando los
recursos de la empresa, con la finalidad de
mejorar la prioridad de los pedidos de cada mes
a través de un sistema de control Kanban.
Conclusiones
En la realización de este proyecto se evaluaron
las ventajas y desventajas, así como las
limitaciones y factores importantes para
implementar la estrategia Lean Manufacturing,
en particular la técnica "Kanban". Esta
implementación tiene como objetivo supervisar
la distribución adecuada de materiales y
promover una cultura de producción en el área de
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
-5 0 5 10 15 20 25 30
0
0,00001
0,00002
0,00003
0,00004
0,00005
0,00006
0,00007
0,00008
0,00009
0,0001
0,00011
0,00012
0,00013
0,00014
-5 0 5 10 15 20
Probabilidad Estado anterior
Probabilidad Estado actual
Miles
Número de errores en órdenes de producción
Gráfico de probabilidad acumulada del método
actual frente al método anterior
Estado Actual Estado Previo
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Pieces
Month
Comportamiento de las órdenes de producción
en el año 2023
kanban
Actual Método
Anterior
40
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acabados. Además, busca reducir los niveles de
inventario y garantizar un flujo eficiente de
materiales entre departamentos.
El uso de tarjetas "Kanban" ayudó a identificar
deficiencias en el flujo de materiales, como
pérdida de tiempo o desperdicio según la
filosofía Lean Manufacturing. También se
observó el compromiso del personal operativo
para utilizar correctamente estas tarjetas en cada
departamento.
El análisis de la modelación sistémica de esta
investigación busca tener un correcto control
sobre la distribución de los materiales del
departamento de acabados, a la vez permite
establecer indicadores de productividad,
aumentando el compromiso de las personas
operativas del área de acabados, con el manejo
adecuado de la tarjeta kanban e impactando
significativamente en la mejorar las condiciones
de la planta.
Se recomienda a la empresa dar continuidad al
uso de esta herramienta creada para mejorar el
seguimiento del flujo de materiales, lo que
eventualmente redundará en una mejora de la
calidad y la prevención de retrasos en las
entregas. Además, es crucial que la alta dirección
se comprometa y tome conciencia de la
importancia de este proceso, ya que, debido a
dificultades previas, la empresa se ha visto
obligada a vender su producto con
especificaciones distintas a las requeridas por el
cliente, lo que ha afectado la coherencia en los
códigos de colores. Se ha implementado el uso de
tarjetas Kanban en los demás departamentos
como parte de esta iniciativa.
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