I

FACULTAD DE INGENIERIA

Carrera de Ingeniería Industrial

REDUCCION DE TIEMPOS DE PRODUCCION EN EL AREA DE INYECCION DE MARCADORES

MEDIANTE LA CAPACITACION A OPERARIOS

Tesis para Optar el Título Profesional de Ingeniero

Industrial

MORI QUIROZ, UMBERTO

PALIAN GARCIA, JESUS GRABIEL

Asesor:

Ing. Flores Marín, Darío

Lima – Perú

2017

II

JURADO DE LA SUSTENTACION ORAL

……………….……………………

Presidente

……………….……………………

Jurado 1

……………….……………………

Jurado 2

_________________________________________________

Entregado el: 29/11/2017 Aprobado por:

……………….……………………… ……………….………………………

Graduando 1 Asesor de Tesis

……………….……………………… ……………….………………………

Graduando 2 Asesor de Tesis

III

DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD

Nosotros, Umberto Mori Quiroz, identificado con DNI Nº 40624069 Bachiller del

Programa Académico de la Carrera de Ingeniería industrial y comercial de la Facultad

de Ingeniería de la Universidad San Ignacio de Loyola, y Jesus Grabriel Palian Garcia,

identificado con DNI Nº 41828426 Bachiller del Programa Académico de la Carrera de

Ingeniería industrial de la Facultad de Ingeniería de la Universidad San Ignacio de

Loyola, presentamos nuestras tesis titulada:

El impacto de la capacitación de los operarios del área de inyección en la reducción

de los tiempos de producción.

Declaramos en honor a la verdad, que el trabajo de tesis es de nuestra autoría; que los

datos, los resultados y su análisis e interpretación, constituyen nuestro aporte. Todas

las referencias han sido debidamente consultadas y reconocidas en la investigación.

En tal sentido, asumimos la responsabilidad que corresponda ante cualquier falsedad

u ocultamiento de la información aportada. Por todas las afirmaciones, ratificamos lo

expresado, a través de nuestras firmas correspondiente.

Lima, Diciembre del 2017

…………………………..………… ……………………………………….

Umberto Mori Quiroz Jesus Grabiel Palian Garcia

DNI N° 40624069 DNI N° 41828426

IV

EPÍGRAFE No es posible resolver los problemas de hoy con las soluciones de ayer. (Roger Van Oech, 2012)

V

INDICE DE CONTENIDOS

Pag.

RESUMEN 3

ABSTRACT 4

INTRODUCCIÓN 5

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 6

FORMULACION DEL PROBLEMA 8

Problema General 8

Problemas Específicos 8

MARCO REFERENCIAL 9

Antecedentes Nacionales 9

Antecedentes Internacionales 10

Estado del arte 12

Marco teórico 14

Paradigmas. 14

Producción Industrial. 14

Optimización de procesos. 14

PHVA Ciclo Deming. 15

Toma de tiempos. 16

Estudio de movimientos. 17

Industria del Plástico. 17

Inyectora. 18

Unidad de inyección. 19

Unidad de cierre. 19

Unidad de control. 19

Molde. 20

Inyección. 20

Cambio de color. 21

Ciclo de inyección. 21

Plástico. 21

Termoplásticos. 22

Diagrama de operaciones de procesos (DOP). 22

Diagrama de actividades del proceso (DAP). 22

Metodología single minute exchange of die (SMED). 22

Herramientas de calidad – 5S. 26

Método 6M. 27

Teorema de Chebyshev. 28

VI

Regla Empírica. 29

OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN 30

Objetivo General 30

Objetivos Específicos 30

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 31

Justificación Teórica 31

Justificación Práctica 31

Justificación Social 32

HIPÓTESIS 33

Hipótesis general 33

Hipótesis específicas 33

MATRIZ DE CONSISTENCIA 34

MARCO METODOLÓGICO 35

Metodología 35

Etapa 1 – Observar y conocer el proceso de inyección de plástico. 35

Etapa 2 – Reunir información básica disponible de la empresa. 39

Etapa 3 – Revisar y analizar información. 39

Etapa 4 – Aplicar diseño de experimento: Capacitación. 39

VARIABLES 46

Variable independiente 46

Variable dependiente 46

INSTRUMENTOS – INGENIERÍA INDUSTRIAL 47

POBLACIÓN 57

Requisitos para la capacitación 57

MUESTRA 57

UNIDAD DE ANÁLISIS 57

INSTRUMENTO 58

Procedimiento 59

MÉTODO DE ANÁLISIS 61

RESULTADOS 62

Análisis de cambio de color 64

AMEF o FMEA del proceso de Cambio de Color 83

Resultado de la mejora en el cambio de color 85

Análisis del ciclo de inyección 86

AMEF o FMEA del proceso del Ciclo de Inyección 93

Resultado de la mejora en el ciclo de inyección 94

Correlación tiempo Vs Capacitación 95

VII

DISCUSIÓN 97

ANÁLISIS FINANCIERO 98

CONCLUSIONES 99

RECOMENDACIONES 102

SUGERENCIAS 103

REFERENCIAS 104

VIII

INDICE DE ILUSTRACIONES

Pag.

Ilustración 1 Diagrama crítico para el proceso de inyección 6

Ilustración 2: Unidad de inyección 19

Ilustración 3: Moldeo de piezas. 20

Ilustración 4: Vista de sección del molde. 20

Ilustración 5: Flujo del proceso de inyección de plástico. 35

Ilustración 6: Diagrama de operación de cambio de molde. 37

Ilustración 7: Diagrama de operación de cambio de color 38

Ilustración 8 Partes del producto Marcador Fiesta 45 47

Ilustración 9: Producto final Marcador Fiesta 45 48

Ilustración 10: Comparativo de producción por componentes de la línea 45. 49

Ilustración 11: Pareto de fallas en la línea 45. 50

Ilustración 12: Motivos del incremento del ciclo de inyección. 52

Ilustración 13: Variación en el tiempo del ciclo de inyección. 53

Ilustración 14: Tiempo de ciclo ampliado. 53

Ilustración 15: Herramienta usada para determinar la calidad. 55

Ilustración 16: Ubicación del proceso de inyección dentro de la empresa en estudio. 56

Ilustración 17: Formato para registro de fallas. 59

Ilustración 18: Flujo del proceso y tiempo de cambio de color. 62

Ilustración 19: Flujo de proceso del ciclo de inyección. 63

Ilustración 20: Comportamiento del tiempo de cambio de color sin capacitación con

datos atípicos. 65

Ilustración 21: Comportamiento del tiempo de cambio de color sin capacitación sin

datos atípicos. 66

Ilustración 22: Serie de tiempo de minutos con cambio de color sin capacitación. 67

Ilustración 23: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color sin

capacitación. 68

Ilustración 24: Cuadro de control estadístico sin capacitación retirando las causas

asignables problemas de capacitación. 69

Ilustración 25: Capacidad de proceso de cambio de color sin capacitación. 70

Ilustración 26: Comportamiento de los tiempos de cambio de color luego de la primera

capacitación con datos atípicos. 71

Ilustración 27: Comportamiento de tiempo de cambio de color en la primera

capacitación sin datos atípicos. 72

IX

Ilustración 28: Serie de tiempo de minutos con cambio de color en la primera

capacitación. 73

Ilustración 29: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color en la

primera capacitación 74

Ilustración 30: Cuadro de control estadístico en la primera capacitación retirando las

causas asignables. 75

Ilustración 31: Capacidad del proceso de cambio de color en la primera capacitación 76

Ilustración 32: Comportamiento del tiempo de cambio de color con la segunda

capacitación con datos atípicos 77

Ilustración 33: Comportamiento del tiempo de cambio de color con la segunda

capacitación sin datos atípicos 78

Ilustración 34: Serie de tiempo de cambio de color con la segunda capacitación. 79

Ilustración 35: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color en la

segunda capacitación con causas asignables. 80

Ilustración 36: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color en la

segunda capacitación sin causas asignables. 81

Ilustración 37: Capacidad del proceso de cambio de color luego de la segunda

capacitación. 82

Ilustración 38: Flujo del proceso mejorado del cambio de color. 85

Ilustración 398: Comportamiento del tiempo de ciclo de inyección con la primera

capacitación con datos atípicos. 87

Ilustración 409: Comportamiento del tiempo de ciclo de inyección con la primera

capacitación sin datos atípicos. 88

Ilustración 41: Serie de tiempo del ciclo de inyección con la primera capacitación. 89

Ilustración 42: Cuadro de control estadístico del ciclo de inyección con la primera

capacitación sin causas asignables. 90

Ilustración 43: Capacidad del proceso del ciclo de inyección con la primera

capacitación. 91

Ilustración 44: Capacidad del proceso del ciclo de inyección con la segunda

capacitación. 92

Ilustración 45: Flujo del proceso mejorado del ciclo de inyección. 94

Ilustración 46: Correlación entre el tiempo de capacitación y el tiempo de cambio de

color. 96

Ilustración 47: Diferencia de procesos de cambio de color. 100

Ilustración 48: Diferencia de procesos del ciclo de inyección. 101

X

INDICE DE TABLAS

Pag.

Tabla 1: Características de una pieza inyectada de calidad 12

Tabla 2: Matriz de consistencia. 34

Tabla 3: Calificaciones de operadores en la primera capacitación. 42

Tabla 4: Resultado de evaluaciones del personal en la segunda capacitación. 44

Tabla 5: Actividades revisadas en la capacitación. 45

Tabla 6: Comparativo de tiempo de ciclo de inyección por componentes de línea 45. 49

Tabla 7: Abreviaturas de fallas 51

Tabla 8: Ciclo sugerido, probado y aprobado por el fabricante. 54

Tabla 9: Modos de fallas y análisis de efectos FMEA. 58

Tabla 10: tabla de Análisis de modo de Falla para el cambio de color. 84

Tabla 11: Análisis de modo de falla para el ciclo de inyección. 93

Tabla 12: Resultado de evaluaciones del personal en la segunda capacitación. 95

Tabla 13: Análisis Financiero. 98

XI

INDICE DE ANEXOS

Pag.

Anexo 1: Cronograma de actividades. 106

Anexo 2: Presupuesto. 107

Anexo 3: Orden de trabajo. 108

Anexo 4: Registro de control de máquina (FMEA). 109

XII

DEDICATORIA La presente tesis está dedicada a nuestras familias que confiaron mucho más en nosotros que nosotros mismos.

Umberto Mori

La presente tesis está dedicada a mi señora madre María García Díaz, en retribución a su esfuerzo, mentora humildemente sabia y llena de amor.

Jesus Palian

3

RESUMEN

Esta tesis desea conocer el impacto que tiene la capacitación del personal del área de

inyección en la reducción de tiempos de producción. Actualmente la empresa en

estudio perteneciente al rubro plástico, está incrementando sus ventas, como

consecuencia requiere optimizar los procesos de tal manera que se aproveche la

capacidad disponible de las instalaciones, infraestructura y equipos. Luego de

recopilar datos acerca de las principales causas de retardos se concluyó que existe

un alto índice de paralizaciones debido al desconocimiento teórico por parte del

personal operativo en el proceso de inyección, la falta de técnicas y procedimientos

estándar para realizar las regulaciones y cambio de artículo.

Luego de analizar y revisar datos, se determina que la línea de mayor

producción es la del Marcador 45, la que está compuesta por cuerpo, tapa y botón;

encontrándose en la tapa el cuello de botella del proceso.

Con estos datos se crea el primer plan de capacitación, se mide el impacto de

estos resultados y se concluye que la capacitación fue muy general puesto que los

resultados en planta no fueron los esperados. Esto sirvió para modelar una segunda

capacitación, en la que tiene como objetivo que los operadores se enfoquen en temas

puntuales del proceso de inyección.

Finalmente, con los resultados podemos concluir que existe un impacto

positivo en la disminución del tiempo de producción. Estableciéndose como una

necesidad dentro de la empresa en estudio.

Palabras Clave: moldeo por inyección, plástico, capacitación del personal,

optimización del proceso, regulación de molde, cambio de color.

4

ABSTRACT

This thesis wants to know the impact that the worker training injection area has in the

reduction of production times. Currently, the company under study belongs to the

plastic sector, is increasing its sales, as a consequence it requires optimizing the

processes in such a way that it takes advantage of the available capacity of the

facilities, infrastructure and equipment. After gathering data about the main causes of

delays, it was concluded that there is a high rate of stoppages due to lack of knowledge

of the injection process, the lack of standard techniques and procedures to carry out

the regulations and change the article.

After analyzing the data it was found the line with the highest production is that

of marker 45, which is composed of barrel, cap and button; the bottleneck of the

process is found on the cap.

With these data, the first training plan is created, the impact of these results is

measured and it is concluded that the training was very general since the results at the

plan were not as expected. This served to model a second training, in which the

objective is that operators focus on specific issues of the injection process.

Finally, with the results we can conclude that there is a positive impact on the

decrease of production time. Establishing that the necessary training within the study

company.

Keywords: injection molding, plastic, worker training, process optimization, mold

regulation, color change.

5

INTRODUCCIÓN

La evolución del plástico no se ha detenido desde su aparición al final del siglo XVIII,

convirtiéndose en un material de consumo masivo desde los años 70s. La producción

de artículos de plástico en el mundo se ha incrementado exponencialmente y su uso

abarca áreas desde la ingeniería aeroespacial hasta la medicina. El perfeccionamiento

del proceso de moldeo del plástico, denominado inyección, avanza de la mano con la

innovación tecnológica mejorando las técnicas de obtención de artículos plásticos. La

optimización de los procesos requiere identificar los problemas y la proporción del

impacto en la productividad, siendo el grado de conocimiento del proceso y las

técnicas de trabajo fundamentales para el uso adecuado de la tecnología y para lograr

los objetivos productivos.

Actualmente en el Perú las empresas industriales encargadas de elaborar

productos a base del procesamiento de polímeros son pequeñas en comparación con

países como Colombia, Chile o México y casi minúsculas en comparación a las de

Europa y Asia. Aunque, se ha observado un crecimiento constante a causa del

incremento en la demanda por los productos plásticos, aun así, esta alza sigue siendo

lenta debido al poco conocimiento y la pobre tecnificación de los procesos productivos,

es por ello que en varios casos el costo que genera la importación es menor al costo

de la fabricación local.

Es importante resaltar que en el Perú existen pocas entidades que brinden

capacitación en el proceso de plastificación, por lo que no se atiende a la demanda

adecuada de personal con formación en estos temas. La incorporación de personal

con experiencia en campo propicia ciertos errores de procedimientos que han sido

adquiridos empíricamente desde la industria de origen. Esta realidad obliga a crear

programas de capacitación dentro de las empresas donde el adiestramiento juega un

rol importante no solo para el beneficio de la industria, sino también para el desarrollo

de la persona.