Reducci n de tiempos muertos mediante la aplicaci n de herramientas de gerencia de operaciones en la fabricaci n de maquinaria agr cola
Reduction of downtime through the application of operations management tools in agricultural machinery manufacturing
Bruno
Fabrizzio Teran Ruiz1* , Jhony Daniel
Zavaleta Chichipe1
1 Maquinaria y Tecnolog a S.A.C., Vir , Per
*Autor de correspondencia: brunofabrizziot@gmail.com
Fecha de recepci n: 10.06.2025 | Fecha de aceptaci n: 11.11.2025
RESUMEN
El estudio tuvo como objetivo determinar el efecto de la aplicaci n de herramientas de gerencia de operaciones en la reducci n de tiempos muertos en el proceso de fabricaci n de maquinaria agr cola en una empresa metalmec nica durante 2024. Se desarroll una investigaci n de enfoque cuantitativo con un dise o preexperimental de tipo pretest postest, considerando una muestra de 72 jornadas laborales seleccionadas aleatoriamente de un total de 144. El diagn stico inicial permiti identificar como principales causas de los tiempos muertos la desorganizaci n del rea de trabajo, la falta de control de los tiempos de producci n, las fallas de maquinaria y una deficiente distribuci n de planta. En respuesta, se implementaron de manera integrada herramientas como el estudio de tiempos, la metodolog a 5S, el Mantenimiento Productivo Total (TPM) y el redise o de la distribuci n de planta. Los resultados evidenciaron una reducci n significativa del 32.1% en los tiempos muertos (p < .001) y un nivel de cumplimiento del 84.7% en la aplicaci n de 5S. Se concluye que la aplicaci n integrada de herramientas de gerencia de operaciones mejora significativamente la eficiencia productiva en la empresa en estudio.
Palabras Clave: tiempos muertos, gerencia de operaciones, distribuci n de planta, eficiencia productiva.
ABSTRACT
The study aimed to determine the effect of applying operations management tools on reducing downtime in the agricultural machinery manufacturing process at the metalworking company under study during 2024. A quantitative research approach with a pre-experimental pretest posttest design was employed, considering a sample of 72 workdays randomly selected from a total of 144. The initial diagnosis identified disorganization in the work area, lack of production time control, machinery failures, and poor plant layout as the main causes of downtime. In response, operations management tools were implemented in an integrated manner, including time study, the 5S methodology, Total Productive Maintenance (TPM), and plant layout redesign. The results showed a significant reduction of 32.1% in downtime (p < .001) and an 84.7% compliance level in the implementation of 5S. It is concluded that the integrated application of operations management tools significantly improves productive efficiency in the company under study.
Keywords: downtime, operations management, plant layout, productive efficiency.
1. Introducci n
A nivel global, las empresas enfrentan el desaf o permanente de mejorar su desempe o operativo para mantenerse competitivas en entornos cada vez m s din micos y exigentes. En este contexto, el sector manufacturero ha desempe ado hist ricamente un rol estrat gico en el crecimiento econ mico, al dinamizar cadenas productivas y generar valor agregado. Si bien la pandemia de la COVID-19 provoc una desaceleraci n significativa de la actividad industrial, la reapertura progresiva de los mercados ha permitido una recuperaci n sostenida de la demanda, tanto interna como externa, consolidando nuevamente al sector manufacturero como un pilar fundamental de la econom a (Flores & Zavala, 2024).
En este escenario, la fabricaci n inteligente se caracteriza por la integraci n de tecnolog as como el big data, sensores avanzados, sistemas ciberf sicos, inteligencia artificial, Internet de las cosas e impresi n 3D, con el prop sito de mejorar la eficiencia, la flexibilidad y la confiabilidad de los procesos productivos.
En el contexto del mercado internacional actual, la industria manufacturera viene experimentando una transici n hacia sistemas productivos m s inteligentes y sostenibles, impulsada por la digitalizaci n y la integraci n de tecnolog as avanzadas. Este proceso no solo busca mejorar la eficiencia operativa, sino tambi n incorporar criterios de sostenibilidad y enfoque humano en los sistemas de producci n, en l nea con la evoluci n de la Industria 4.0 hacia modelos de Industria 5.0 (Sarkar et al., 2024).
A nivel nacional, el sector metalmec nico peruano ha mostrado un crecimiento econ mico sostenido, registrando un incremento aproximado del 10.2% entre los a os 2018 y 2022, y abasteciendo maquinaria y equipos a sectores estrat gicos como la miner a, el transporte y la agricultura (Arteaga Asalde, 2020). No obstante, este crecimiento no siempre se ha visto acompa ado por mejoras equivalentes en productividad. En muchas empresas del sector, especialmente aquellas que operan bajo sistemas de producci n por pedido, persisten pr cticas emp ricas y una deficiente organizaci n del taller, lo que repercute negativamente en los tiempos de entrega y en los m rgenes de rentabilidad (Canales Membrillo & Espinoza Navarro, 2021).
Dentro de los procesos productivos, el tiempo constituye un factor cr tico, ya que cualquier interrupci n impacta de manera directa en la eficiencia operativa y en los resultados econ micos de la organizaci n. Los tiempos muertos representan per odos de inactividad en los que no se genera valor, ocasionando p rdidas econ micas directas y una disminuci n de la capacidad productiva. Por ello, su identificaci n y reducci n resultan fundamentales para mejorar la productividad y optimizar los costos operativos (Hern ndez et al., 2024).
En la empresa objeto de estudio, dedicada a la fabricaci n de maquinaria agr cola, si bien los operarios cuentan con competencias t cnicas para el desarrollo de sus actividades, se evidenci una limitada formaci n en herramientas de mejora continua, tales como la metodolog a 5S y el mantenimiento preventivo. Seg n informaci n proporcionada por la gerencia, la capacidad m xima de producci n es de cuatro unidades mensuales del producto principal Porta Bins; sin embargo, deficiencias en la organizaci n del rea de trabajo y en la planificaci n de las operaciones han generado retrasos en las entregas y p rdidas econ micas, afectando el desempe o operativo de la empresa.
En este contexto, la toma de decisiones basada en datos se consolida como una estrategia clave para alcanzar la excelencia operativa, al permitir identificar compensaciones entre criterios, reducir la variabilidad de los procesos y alinear los objetivos operativos con los objetivos estrat gicos de la organizaci n (Liu & Lai, 2025). Bajo esta perspectiva, el presente estudio tiene como objetivo aplicar herramientas de gerencia de operaciones para reducir los tiempos muertos en el proceso de fabricaci n de maquinaria agr cola en una empresa metalmec nica durante el a o 2024, a trav s del diagn stico del proceso, la identificaci n de causas ra z, la implementaci n de propuestas de mejora y su evaluaci n mediante indicadores productivos (Quinto de la Cruz, 2021).
En consecuencia, la investigaci n se justifica por la necesidad de fortalecer la gesti n de operaciones en empresas metalmec nicas que enfrentan limitaciones organizativas y productivas, aportando evidencia emp rica sobre la efectividad de herramientas cl sicas de mejora continua en contextos reales de manufactura. Asimismo, el estudio contribuye al mbito acad mico y profesional al integrar enfoques de an lisis operativo con indicadores cuantificables, ofreciendo una base metodol gica que puede servir de referencia para futuras investigaciones y para la toma de decisiones en organizaciones del sector.
2. Metodolog a
El presente estudio es de tipo aplicado, con enfoque cuantitativo y dise o preexperimental de tipo pretest postest, ya que emplea herramientas de gerencia de operaciones para resolver un problema real de tiempos muertos en el proceso de fabricaci n de maquinaria agr cola en una empresa metalmec nica, sin la inclusi n de un grupo control. Se utiliz el m todo hipot tico-deductivo, partiendo de fundamentos te ricos de la gesti n de operaciones para su contrastaci n emp rica en la empresa objeto de estudio. La poblaci n estuvo conformada por 144 jornadas laborales, de las cuales se seleccion una muestra de 72 mediante muestreo aleatorio simple, distribuidas equitativamente entre el periodo previo y posterior a la intervenci n. Para la recolecci n y an lisis de datos se emplearon t cnicas de entrevista, encuesta, observaci n directa, revisi n documental y an lisis estad stico, utilizando como instrumentos gu as de entrevista y encuesta, formatos de registro de tiempos muertos, gu as de cumplimiento y fichas de an lisis documental. La intervenci n incluy la aplicaci n integrada del estudio de tiempos, la metodolog a 5S, el Mantenimiento Productivo Total (TPM) y el redise o de la distribuci n de planta. El an lisis de los datos se realiz mediante estad stica descriptiva e inferencial, aplicando la prueba de hip tesis para la diferencia de medias con apoyo del software IBM SPSS. El procedimiento detallado de recolecci n y tratamiento de los datos se presenta en la Tabla A1 (ver Anexos), con la finalidad de facilitar la replicabilidad y evaluaci n cr tica del estudio.
3. Resultados y discusi n
En esta secci n se presentan y analizan los resultados obtenidos tras la aplicaci n integrada de herramientas de gerencia de operaciones en el proceso de fabricaci n de maquinaria agr cola Porta Bins en una empresa metalmec nica. El an lisis se estructura a partir del diagn stico inicial del desempe o operativo, la identificaci n y priorizaci n de las causas ra z de los tiempos muertos, la evaluaci n de los resultados alcanzados por cada herramienta implementada y el an lisis cuantitativo del impacto global de la intervenci n sobre los indicadores operativos.
La evaluaci n inicial del rea de producci n evidenci un bajo nivel de cumplimiento de la metodolog a 5S, con un promedio de 18.6%, valor significativamente inferior al nivel esperado del 80% (Tabla 2). Las mayores brechas se observaron en las dimensiones Disciplina (8%) y Seleccionar (15%), lo que refleja una limitada estandarizaci n del puesto de trabajo y una alta variabilidad en la disposici n de herramientas y materiales (Figura 1).
Tabla 2
Situaci n inicial del rea de producci n frente al cumplimiento de las 5S
|
tems |
Puntaje |
Puntaje M ximo |
Nivel inicial (%) |
Nivel esperado (%) |
|
Seleccionar |
3 |
20 |
15% |
80% |
|
Ordenar |
2 |
5 |
40% |
80% |
|
Limpiar |
1 |
8 |
13% |
80% |
|
Estandarizar |
1 |
6 |
17% |
80% |
|
Disciplina |
1 |
12 |
8% |
80% |
|
Promedio |
1.80 |
10.20 |
18.60% |
80% |
Nota. Los niveles porcentuales se calcularon en funci n del puntaje m ximo establecido para cada dimensi n de la metodolog a 5S, a partir del formato de evaluaci n aplicado en el rea de producci n.
Figura 1
Situaci n inicial del rea de producci n frente al cumplimiento de la metodolog a 5S
Nota. Elaborado a partir de los resultados del diagn stico inicial del rea de producci n.
Desde una perspectiva operativa, estos resultados no solo evidencian problemas de orden y limpieza, sino tambi n condiciones propicias para la generaci n de tiempos muertos, tales como demoras en la b squeda de herramientas, interrupciones del flujo productivo y reprocesos derivados de un entorno de trabajo desorganizado. Este comportamiento es consistente con lo reportado en estudios previos, donde la ausencia de est ndares operativos sostenidos se asocia con p rdidas de productividad en talleres metalmec nicos (V squez Valencia, 2020).
Con el fin de explicar el origen de los tiempos muertos identificados en la l nea base, se aplic un an lisis basado en el juicio de los trabajadores del rea de producci n, identific ndose ocho causas principales (Tabla 3). Estas causas fueron organizadas mediante un diagrama de Ishikawa (Figura 2) y posteriormente priorizadas utilizando el an lisis de Pareto (Tabla 4; Figura 3).
Tabla 3
Priorizaci n de causas ra z de los tiempos muertos seg n juicio de los trabajadores
|
C digo |
Causa |
Puntaje total |
|
C1 |
Falta de supervisi n de orden y limpieza |
23 |
|
C2 |
Demoras en la b squeda de herramientas |
23 |
|
C3 |
Falta de planificaci n de la demanda |
11 |
|
C4 |
Falta de control de tiempos de producci n |
24 |
|
C5 |
Demoras en la espera de materiales |
9 |
|
C6 |
Aver as inesperadas en las m quinas |
17 |
|
C7 |
Desorden y suciedad en el rea de trabajo |
25 |
|
C8 |
El espacio de trabajo no se encuentra optimizado en la ubicaci n de las m quinas |
16 |
Nota. El puntaje total corresponde a la suma de las valoraciones asignadas por seis trabajadores del rea de producci n, quienes evaluaron la incidencia de cada causa en la generaci n de tiempos muertos.
Figura 2
Diagrama de Ishikawa de las causas ra z de los tiempos muertos
Nota. Elaborado a partir del an lisis del juicio de los trabajadores del rea de producci n.
Tabla 4
Causas ra z de los tiempos muertos ordenadas seg n an lisis de Pareto
|
C digo |
Causas |
Puntaje |
Porcentaje (%) |
Porcentaje acumulado |
|
C7 |
Desorden y suciedad en el rea de trabajo |
25 |
16.89 |
16.89 |
|
C4 |
Falta de control de tiempos de producci n |
24 |
16.22 |
33.11 |
|
C1 |
Falta de supervisi n de orden y limpieza |
23 |
15.54 |
48.65 |
|
C2 |
Demoras en la b squeda de herramientas |
23 |
15.54 |
64,19 |
|
C6 |
Aver as inesperadas en las m quinas |
17 |
11.49 |
75.68 |
|
C8 |
El espacio de trabajo no se encuentra optimizado en la ubicaci n de las m quinas |
16 |
10.81 |
86.49 |
|
C3 |
Falta de planificaci n de la demanda |
11 |
7.43 |
93.92 |
|
C5 |
Demoras en la espera de materiales |
9 |
6.08 |
100 |
Nota. Los porcentajes se calcularon respecto al puntaje total acumulado obtenido a partir de la valoraci n realizada por los trabajadores del rea de producci n.
Figura 3
Diagrama de Pareto de las causas ra z de los tiempos muertos
Nota. Elaborado a partir de los resultados del juicio de los trabajadores del rea de producci n.
Los resultados muestran que las cuatro causas con mayor impacto son: desorden y suciedad en el rea de trabajo (C7), falta de control de tiempos de producci n (C4), falta de supervisi n de orden y limpieza (C1) y demoras en la b squeda de herramientas (C2), concentran el 64.19% del impacto total acumulado. Este hallazgo es relevante, ya que evidencia que los tiempos muertos no responden a fallas aisladas, sino a un conjunto de factores interrelacionados vinculados con la disciplina operativa, el control del proceso y la organizaci n del entorno de trabajo.
Desde la l gica de la gerencia de operaciones, este patr n sugiere que intervenir sobre estas causas prioritarias permite atacar simult neamente m ltiples fuentes de ineficiencia, lo cual coincide con lo se alado por Hern ndez et al. (2024), quienes destacan que el desorden del rea productiva y la falta de control del proceso constituyen detonantes recurrentes de tiempos improductivos en empresas metalmec nicas.
Tras la implementaci n de la metodolog a 5S, el nivel de cumplimiento promedio alcanz el 84.7%, lo que representa un incremento de 62.2 puntos porcentuales respecto a la situaci n inicial (Tabla 5). Las mayores mejoras se observaron en las dimensiones Seleccionar , Limpiar y Estandarizar , evidenciando un entorno de trabajo m s ordenado y controlado (Figura 4). Los hallazgos obtenidos son coherentes con estudios sobre manufactura esbelta que destacan una mayor eficiencia operativa cuando las herramientas lean se aplican de forma integrada y contextualizada (Naveen Kumar et al., 2022).
Tabla 5
Nivel de cumplimiento alcanzado en la metodolog a 5S tras la intervenci n
|
tems |
Nivel inicial (%) |
Nivel alcanzado (%) |
Variaci n (%) |
|
Seleccionar |
15.0 |
85.0 |
70.0 |
|
Ordenar |
40.0 |
80.0 |
40.0 |
|
Limpiar |
13.0 |
87.5 |
74.5 |
|
Estandarizar |
17.0 |
87.5 |
70.5 |
|
Disciplina |
8.0 |
83.3 |
75.3 |
|
Promedio |
18.6 |
84.7 |
62.2 |
Nota. Los niveles porcentuales corresponden al grado de cumplimiento de cada dimensi n de la metodolog a 5S antes y despu s de la intervenci n, calculados en funci n del puntaje m ximo establecido en el instrumento de evaluaci n aplicado en el rea de producci n.
Figura 4
Nivel de cumplimiento alcanzado en la metodolog a 5S
Nota. Elaborado a partir de los resultados de la evaluaci n del cumplimiento de la metodolog a 5S posterior a la intervenci n.
Este resultado es relevante desde el enfoque Lean, ya que la mejora del orden y la estandarizaci n reduce desperdicios asociados a movimientos innecesarios, b squedas prolongadas e interrupciones del proceso, contribuyendo a una mayor estabilidad operativa y facilitando la mejora continua (Anacona et al., 2024).
El estudio de tiempos permiti estandarizar las principales actividades del proceso productivo, obteni ndose un tiempo ciclo total de 2459.28 minutos por unidad fabricada (Tabla 6). En comparaci n con el tiempo inicial reportado de 3430 minutos, la reducci n observada evidencia una mejora significativa en la eficiencia del proceso, atribuible a la eliminaci n de actividades no productivas y a una mejor secuenciaci n de las operaciones.
Tabla 6
Estudio de tiempos por actividad del proceso de producci n de Porta Bins
|
Actividad |
TP (min) |
Valoraci n |
TN (min) |
TS (min) |
TE (min) |
|
Maquinado de cilindros |
305.26 |
1.00 |
305.26 |
7.28 |
312.54 |
|
Armado del Chasis |
56.58 |
1.00 |
56.58 |
1.35 |
57.93 |
|
Soldadura del Chasis |
365.35 |
1.00 |
365.35 |
8.72 |
374.07 |
|
Pintado ep xido |
163.18 |
1.00 |
163.18 |
3.89 |
167.07 |
|
Pintado de color |
229.34 |
1.00 |
229.34 |
5.47 |
234.81 |
|
Montaje del sistema de autocarga |
693.31 |
1.00 |
693.31 |
16.54 |
709.85 |
|
Ensamblaje de partes m viles |
344.93 |
1.00 |
344.93 |
8.23 |
353.16 |
|
Empernado |
70.38 |
1.00 |
70.38 |
1.68 |
72.06 |
|
Engrase |
111.65 |
1.00 |
111.65 |
2.66 |
114.31 |
|
Inspecci n final |
62.00 |
1.00 |
62.00 |
1.48 |
63.48 |
|
Tiempo del Ciclo (min) |
2459.28 |
||||
Nota. TP = tiempo promedio observado; TN = tiempo normal; TS = tiempo suplementario por fatiga y necesidades personales (2.39 %); TE = tiempo est ndar. La valoraci n corresponde al factor de ritmo aplicado durante el estudio de tiempos.
Desde una perspectiva operativa, la estandarizaci n de tiempos constituye una base fundamental para la planificaci n, programaci n y control de la producci n, especialmente en sistemas por pedido, donde la variabilidad del proceso suele generar retrasos y sobrecostos.
Antes de la aplicaci n del Mantenimiento Productivo Total (TPM), los equipos presentaban fallas recurrentes y tiempos de reparaci n que afectaban su disponibilidad (Tabla 7). Posteriormente, se observ una reducci n significativa en el n mero total de fallas y en los tiempos promedio de reparaci n en los equipos con informaci n completa, particularmente en el torno y las soldadoras (Tabla 8).
Estos resultados reflejan una mejora en la confiabilidad de los equipos y una disminuci n de las paradas no planificadas, lo cual se traduce directamente en una reducci n de los tiempos muertos asociados a fallas de maquinaria.
La reorganizaci n f sica del rea productiva permiti reducir la distancia recorrida por unidad producida de 892.11 m a 651.95 m, equivalente a una mejora del 26.92 % (Tablas 9 y 10).
Tabla 7
Indicadores de desempe o de la maquinaria previos a la implementaci n del TPM
|
Indicador |
Torno |
Fresadora |
S1 |
S2 |
S3 |
|
Tiempo de Operaci n (h) |
70.73 |
22.34 |
34.91 |
34.91 |
34.91 |
|
N mero Total de Fallas |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
Tiempo Promedio Entre Fallas (h) |
23.58 |
11.17 |
34.91 |
17.45 |
34.91 |
|
Tiempo Total de Falla (h) |
10.22 |
3.80 |
- |
3.14 |
- |
|
Tiempo Promedio de Reparaci n (h) |
3.41 |
1.90 |
2.58 |
1.57 |
2.34 |
|
Disponibilidad (%) |
87.37 |
85.46 |
93.11 |
91.74 |
93.72 |
Nota. S1, S2 y S3 corresponden a las soldadoras 1, 2 y 3 respectivamente. El tiempo de operaci n total fue estimado a partir de los tiempos de producci n estandarizados. El s mbolo (-) indica ausencia de registro de fallas durante el periodo evaluado.
Tabla 8
Indicadores de desempe o de la maquinaria posteriores a la implementaci n del TPM
|
M quina |
N mero Total de Fallas |
Tiempo promedio de Reparaci n (h) |
||
|
Antes |
Despu s |
Antes |
Despu s |
|
|
Torno |
3 |
1 |
3.41 |
1.19 |
|
Fresadora |
2 |
0 |
1.90 |
- |
|
Soldadora 1 |
1 |
0 |
2.58 |
- |
|
Soldadora 2 |
2 |
0 |
1.57 |
- |
|
Soldadora 3 |
1 |
1 |
2.34 |
1.50 |
Nota. El s mbolo (-) indica ausencia de registros de fallas durante el periodo posterior a la implementaci n del TPM, por lo que no fue posible calcular el tiempo promedio de reparaci n. El an lisis post intervenci n se realiz nicamente para los equipos con informaci n completa.
Tabla 9
Distancia recorrida por unidad producida antes de la optimizaci n del layout
|
rea de origen |
rea de destino |
Distancia (m/unidad) |
|
Patio de maniobras |
Corte y torneado |
202.60 |
|
Almac n |
Corte y torneado |
160.38 |
|
Almac n |
Soldadura |
65.40 |
|
Almac n |
Ensamblaje |
246.24 |
|
Almac n |
Pintura y secado |
91.44 |
|
Corte y torneado |
Soldadura |
80.82 |
|
Soldadura |
Ensamblaje |
13.25 |
|
Ensamblaje |
Pintura y secado |
18.19 |
|
Ensamblaje |
Calibrado |
13.79 |
|
Total recorrido |
|
892.11 |
Nota. La distancia total corresponde a la suma de los recorridos realizados durante la fabricaci n de una unidad de maquinaria Porta Bins antes de la optimizaci n de la distribuci n de planta.
Tabla 10
Distancia recorrida por unidad producida despu s de la optimizaci n del layout
|
rea de origen |
rea de destino |
Distancia (m/unidad) |
|
Patio de maniobras |
Ensamblaje |
68.00 |
|
Almac n |
Soldadura |
58.86 |
|
Almac n |
Corte y torneado |
136.80 |
|
Almac n |
Ensamblaje |
205.74 |
|
Almac n |
Pintura y secado |
105.36 |
|
Calibrado |
Ensamblaje |
13.85 |
|
Corte y torneado |
Soldadura |
42.84 |
|
Soldadura |
Calibrado |
13.79 |
|
Ensamblaje |
Pintura y secado |
6.71 |
|
Total recorrido |
|
651.95 |
Nota. La distancia total corresponde a la suma de los recorridos realizados durante la fabricaci n de una unidad de maquinaria Porta Bins luego de la optimizaci n de la distribuci n de planta, obtenida a partir de la matriz de distancias optimizada mediante la resoluci n del problema de asignaci n cuadr tica (QAP).
Este resultado es relevante desde el punto de vista de la log stica interna, ya que una menor distancia recorrida contribuye a reducir tiempos de traslado, fatiga del personal e interrupciones innecesarias del flujo productivo, favoreciendo una mayor fluidez operativa (Monta a et al., 2025). Los resultados obtenidos coinciden con estudios que resaltan la importancia de indicadores de rendimiento de layout y la planificaci n sistem tica de la distribuci n f sica, al permitir una mejor alineaci n entre flujo de materiales, tiempos de proceso y eficiencia operativa (Flessas et al., 2015).
El impacto global de la propuesta de mejora se evidencia en la reducci n de la proporci n de tiempos muertos, que pas de 21.51 % (D.E. = 3.63) antes de la intervenci n a 14.64 % (D.E. = 1.83) despu s de su implementaci n (Tabla 11). Asimismo, se registraron mejoras consistentes en indicadores espec ficos como paradas de maquinaria y retrasos en la programaci n.
Tabla 11
Estad sticos descriptivos del indicador proporci n de tiempos muertos antes y despu s de la intervenci n
|
Indicador |
Antes (M) |
Antes (DE) |
Despu s (M) |
Despu s (DE) |
|
Proporci n de tiempos muerto (%) |
21.51 |
3.63 |
14.64 |
1.83 |
|
Parada de maquinaria (%) |
5.11 |
0.25 |
0.27 |
0.00 |
|
Retrasos en la programaci n (%) |
4.26 |
0.17 |
2.58 |
0,06 |
|
Interrupciones imprevistas (%) |
2.45 |
0.06 |
1.60 |
0.03 |
|
Disponibilidad de herramientas (%) |
3.16 |
0.10 |
2.35 |
0.05 |
|
Necesidades fisiol gicas y fatiga (%) |
2.33 |
0.05 |
2.38 |
0.06 |
|
Cambios de turno (%) |
0.75 |
0.01 |
0.96 |
0.01 |
Nota. M = media; DE = desviaci n est ndar.
La prueba de hip tesis para la diferencia de medias confirm que la reducci n observada es estad sticamente significativa (t = −9.80; p < .001), validando emp ricamente el efecto positivo de la aplicaci n de herramientas de gerencia de operaciones sobre los tiempos muertos de producci n (Tabla 12).
La estandarizaci n del proceso productivo se consolid mediante la definici n clara de las operaciones e inspecciones, as como de los tiempos est ndar asociados a cada actividad, lo cual se representa en el diagrama de operaciones del proceso (Figura 5).
Figura 5
Diagrama de operaciones del proceso de fabricaci n de Porta Bins
Nota. El diagrama representa la secuencia de operaciones e inspecciones del proceso productivo, incluyendo los tiempos est ndar de cada actividad, posterior a la implementaci n de las mejoras.
Tabla 12
Prueba de hip tesis para la diferencia de la proporci n de tiempos muertos
|
Variable |
t |
gl |
p |
Diferencia de medias |
Error est ndar |
IC 95% Inferior |
IC 95% Superior |
|
(pf - pi) |
-9.80 |
70 |
< .001 |
-0.069 |
0.007 |
-0.055 |
-0.083 |
Nota. pf − pi representa la diferencia entre la proporci n de tiempos muertos posterior y previa a la intervenci n. IC = intervalo de confianza.
El Value Stream Mapping (VSM) permiti visualizar los flujos de materiales e informaci n en la operaci n inicial, identificando puntos cr ticos asociados a esperas, interrupciones y acumulaci n de tiempos improductivos (Figura 6). Esta herramienta cumpli un rol integrador, al vincular el diagn stico inicial con las acciones de mejora implementadas.
Figura 6
Mapa de flujo de valor (VSM) preliminar del proceso de fabricaci n de Porta Bins
Nota. El VSM representa el estado inicial del proceso productivo y fue elaborado a partir de la informaci n proporcionada por los trabajadores del rea de producci n y la gerencia de la empresa.
En conjunto, los resultados evidencian que una intervenci n integral, basada en metodolog as estructuradas de gerencia de operaciones, permite transformar procesos emp ricos en sistemas productivos m s estables, eficientes y controlados, fortaleciendo la competitividad de las empresas metalmec nicas.
4. Conclusiones
La aplicaci n integrada de herramientas de gerencia de operaciones permiti mejorar de manera significativa la organizaci n y la productividad del proceso de fabricaci n de maquinaria agr cola en una empresa metalmec nica. La implementaci n de la metodolog a 5S, el estudio de tiempos, el mantenimiento preventivo y la optimizaci n de la distribuci n de planta se reflej en una reducci n de la proporci n de tiempos muertos de 21.51% a 14.64%, as como en una disminuci n de las paradas de maquinaria, evidenciando una mejora sustancial en el desempe o operativo.
El diagn stico previo del proceso productivo, apoyado en herramientas de an lisis como el mapa de flujo de valor y el diagrama de operaciones del proceso, facilit la identificaci n de las causas ra z de los principales problemas operativos. Este an lisis permiti orientar el dise o de una propuesta de mejora ajustada a la realidad de la empresa, priorizando intervenciones sobre aspectos cr ticos como la organizaci n del rea de trabajo, el control de tiempos de producci n y la gesti n del mantenimiento.
Los resultados obtenidos demostraron que la intervenci n tuvo un impacto estad sticamente significativo en la reducci n de los tiempos muertos de producci n, lo cual fue confirmado mediante la prueba de hip tesis aplicada, con un nivel de significancia inferior a 0.001. Este resultado valida emp ricamente la efectividad del enfoque de gerencia de operaciones implementado y confirma el cumplimiento del objetivo planteado en la investigaci n.
Asimismo, la estandarizaci n del proceso productivo permiti reducir el tiempo ciclo de fabricaci n de una unidad de maquinaria Porta Bins de 3430.00 a 2459.28 minutos, reflejando una mejora relevante en la eficiencia operativa y en la continuidad del flujo productivo. Esta reducci n se asocia directamente con la eliminaci n de actividades que no agregan valor, la mejora del layout y la mayor disponibilidad de los equipos productivos.
En conjunto, los hallazgos del estudio constituyen un aporte metodol gico y pr ctico para la gesti n de operaciones en peque as y medianas empresas del sector metalmec nico, al demostrar que la integraci n de herramientas de mejora continua puede generar mejoras cuantificables en productividad y eficiencia aun en contextos con recursos limitados. Como l nea futura de investigaci n, resulta pertinente evaluar la sostenibilidad de los resultados a mediano plazo mediante auditor as peri dicas de desempe o, as como ampliar la aplicaci n de estas herramientas a otros procesos productivos, incorporando tecnolog as de monitoreo digital y an lisis de datos en tiempo real.
5. Referencias Bibliogr ficas
Anacona-Mopan, Y., Segura-Dorado, J., & Paz-Orozco, H. (2023). Optimizaci n de la distribuci n en planta con formulaci n QAP y simulaci n de eventos discretos. Informador T cnico, 87(1), 13 28. https://doi.org/10.23850/22565035.4814
Arteaga Asalde, J. R. (2020). Incremento del nivel de servicio en un taller metalmec nico mediante la herramienta justo a tiempo [Tesis de pregrado, Universidad Cat lica Santo Toribio de Mogrovejo]. Repositorio de Tesis USAT.
http://tesis.usat.edu.pe/bitstream/20.500.12423/3124/1/TIB_ArteagaAsaldeJessica.pdf
Canales Membrillo, S. M., & Espinoza Navarro, G. P. (2021). Trabajo de investigaci n sobre productividad en procesos metalmec nicos [Trabajo acad mico, Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas]. Repositorio Acad mico UPC. https://repositorioacademico.upc.edu.pe/handle/10757/654605
Flessas, M., Rizzardi, V., Tortorella, G., Fettermann, D., & Marodin, G. (2015). Layout performance indicators and systematic layout planning. British Food Journal, 117(8), 2098 2111. https://doi.org/10.1108/BFJ-01-2015-0012
Flores Cove as, M. N., & Zavala Gal n, W. E. (2024). Metodolog a 5S en el sector manufacturero. Journal of Scientific and Technological Research Industrial, 5(2), 42 54. https://doi.org/10.47422/jstri.v5i2.54
Hern ndez Ledezma, I. L., Castillo Trevi o, Z., Zapata Rebollozzo, A., & Alcal Salinas, C. A. (2024). Identificaci n y reducci n de tiempos muertos como estrategia de productividad en la industria metalmec nica. Ciencia Latina Revista Cient fica Multidisciplinar, 8(5). https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14726
Liu, W., & Lai, X. (2025). Integrating decision tools for efficient operations management through innovative approaches. Scientific Reports, 15, 16187. https://doi.org/10.1038/s41598-025-99022-8
Monta a, J., Mendoza, J., & Segura, J. (2018). Desarrollo e implementaci n de la herramienta VSM para la divisi n producci n de la industria licorera del Cauca. KnE Engineering, 3(1), 843 852. https://doi.org/10.18502/keg.v3i1.1505
Naveen Kumar, Hasan, S. S., Srivastava, K., Akhtar, R., Yadav, R. K., & Choubey, V. K. (2022). Lean manufacturing techniques and its implementation: A review. Materials Today: Proceedings, 64, 321 327. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.481
Quinto De la Cruz, J. L. (2021). Aplicaci n del estudio de tiempos y su relaci n con la productividad del personal operativo en el rea de reparaci n en una empresa metalmec nica dedicada al mantenimiento de maquinaria pesada [Tesis de pregrado, Universidad Nacional del Callao]. Repositorio Institucional UNAC. https://repositorio.unac.edu.pe/handle/20.500.12952/4240
Sarkar, B. D., Shardeo, V., Dwivedi, A., & Pamucar, D. (2024). Digital transition from industry 4.0 to industry 5.0 in smart manufacturing: A framework for sustainable future. Technology in Society, 78, 102649. https://doi.org/10.1016/j.techsoc.2024.102649
V squez Valencia, J. X. (2020). Elaboraci n de un plan de producci n m s limpia para los procesos de manufactura en el taller de mec nica industrial JV [Tesis de maestr a, Universidad del Azuay]. Repositorio Institucional Universidad del Azuay. https://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/9740/1/15360.pdf
Anexo A
Procedimiento metodol gico de la investigaci n
Tabla A1
Procedimiento para la recolecci n de datos
|
Objetivo |
Fuentes e informantes |
T cnica de recolecci n de datos |
Instrumento |
Tratamiento de los datos |
Resultados esperados |
|
Describir la situaci n inicial del proceso de producci n de maquinaria agr cola Porta Bins |
Trabajadores de la empresa metalmec nica Maqtecno S.A.C. |
Entrevista |
Gu a de entrevista |
Mapa de procesos, DAP provisional, VSM preliminar y evaluaci n del nivel de cumplimiento de 5S |
Descripci n inicial del proceso productivo y estimaciones preliminares de tiempo |
|
Identificar las principales causas del incremento de los tiempos muertos en el proceso productivo |
Trabajadores de la empresa metalmec nica Maqtecno S.A.C. |
Encuesta |
Gu a de encuesta |
An lisis de Pareto |
Selecci n de las causas ra z que concentran el mayor impacto en los tiempos muertos |
|
Desarrollar una propuesta de mejora basada en herramientas de gerencia de operaciones |
Bibliograf a especializada y antecedentes de investigaci n |
Revisi n documental |
Ficha de an lisis documental |
An lisis de contenido |
Identificaci n de herramientas ptimas para la mejora del proceso |
|
Implementar la propuesta de mejora en el proceso de producci n |
Empresa metalmec nica Maqtecno S.A.C. |
Observaci n directa |
Gu a de cumplimiento |
C lculo del porcentaje de implementaci n |
Nivel de implementaci n igual o superior al 80% |
|
Registrar los tiempos muertos por jornada laboral |
Empresa metalmec nica Maqtecno S.A.C. |
Observaci n directa |
Formato de registro de tiempos muertos |
Sistematizaci n por jornada |
Registro de 72 observaciones de tiempos muertos |
|
Evaluar el impacto de la propuesta en los tiempos muertos de producci n |
Registros de tiempos muertos |
An lisis estad stico |
IBM SPSS |
Prueba de hip tesis para la diferencia de medias |
Verificaci n de la reducci n significativa de los tiempos muertos |
Nota. La tabla sintetiza el procedimiento metodol gico seguido para la recolecci n y an lisis de datos, con fines de replicabilidad y evaluaci n cr tica.