Diseño e implementación de un Serious Game para el aprendizaje del SMED

Máster en Ingeniería Industrial MÁSTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES UNIVERSIDAD DE VALLADOLID TRABAJO FIN DE MÁSTER DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Autor: D. Paula Gavilán Gavilán Tutor: D. Félix A. Villafáñez Cardeñoso Dpto.: Organización de empresas y CIM Valladolid, mayo, 2021 Máster en Ingeniería Industrial MÁSTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES UNIVERSIDAD DE VALLADOLID TRABAJO FIN DE MÁSTER DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Autor: D. Paula Gavilán Gavilán Tutor: D. Félix A. Villafáñez Cardeñoso Dpto.: Organización de empresas y CIM Valladolid, mayo, 2021 Máster en Ingeniería Industrial RESUMEN El aprendizaje basado en juegos se presenta como una nueva metodología que supone una alternativa a los métodos clásicos de enseñanza para la transmisión de conocimientos. Las disciplinas que optan por la sistemática de “Learning by doing”, o lo que es lo mismo, aprender jugando, son múltiples y diversas, sobre todo cuando se trata de enseñar conceptos complejos, desarrollar competencias o entrenar habilidades. En esta línea se desarrolla el presente trabajo, en el que se diseña e implementa un “serious game” como método de aprendizaje de uno de los pilares del Lean Manufacturing, el SMED (“Single Minute Exchange of Die”). Compuesto por varias etapas en las que se implementan mejoras progresivamente, el juego didáctico propuesto tiene como principal objetivo disminuir el tiempo de preparación de los diversos lotes que en él se fabrican y hacer que los usuarios adquieran los conocimientos que abarca el SMED de una forma diferente y divertida. ABSTRACT Game-based learning is presented as a new methodology that represents an alternative to classical teaching methods for the transmission of knowledge. The disciplines that choose the "Learning by doing" system, are multiple and diverse, especially when it comes to teaching difficult concepts and developing or training skills. In this line the present work is developed, in which a "serious game" is designed and implemented as a learning method of one of the pillars of Lean Manufacturing, the SMED ("Single Minute Exchange of Die"). Composed of several stages in which improvements are progressively implemented, the main objective of the didactic game is to reduce the preparation time and make users acquire the knowledge of the SMED’s tools in a different and funny way. Máster en Ingeniería Industrial PALABRAS CLAVE JUEGO DIDÁCTICA MEJORA CONTINUA SMED TIEMPO DE PREPARACIÓN KEYWORDS GAME DIDACTICS CONTINUOUS IMPROVEMENT SMED SET-UP TIME Máster en Ingeniería Industrial INDICE 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 1 Motivación ........................................................................................................ 2 Objetivos .......................................................................................................... 2 2. LEAN MANUFACTURING ................................................................................... 5 Definición ......................................................................................................... 5 Antecedentes ................................................................................................... 6 El Sistema de Producción Toyota .................................................................... 7 El sistema Lean ............................................................................................... 8 2.4.1 Principios ................................................................................................... 8 2.4.2 Principales técnicas ................................................................................... 9 2.4.3 SMED ...................................................................................................... 17 3. APRENDIZAJE MEDIANTE JUEGOS ............................................................... 27 Gamificación .................................................................................................. 27 Aprendizaje basado en juegos (GBL) ............................................................ 28 3.2.1 Definición ................................................................................................. 29 3.2.2 Características ......................................................................................... 29 3.2.3 Ejemplos de juegos serios ....................................................................... 30 3.2.4 Juegos serios en el aprendizaje de Lean Manufacturing ......................... 32 4. APRENDIZAJE DEL SMED: DISEÑO DE UN SERIOUS GAME ........................ 35 Descripción de la producción ......................................................................... 41 Descripción del juego ..................................................................................... 49 Instrucciones del juego .................................................................................. 50 Actuación en caso de incidencia .................................................................... 52 Resultado del juego: producto terminado ....................................................... 54 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 4 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Observar en tiempo real la efectividad de las mejoras que se realicen y resolver problemas comprobando personalmente sus efectos in situ. • Entrenar, de forma divertida y entretenida, las habilidades que requiere la puesta en práctica de las técnicas que conforman el SMED. • Conseguir extrapolar las herramientas del SMED empleadas en el presente juego a otros procesos de fabricación y lograr disminuir sus tiempos de preparación correspondientes. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 5 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 2. LEAN MANUFACTURING Definición El término de Lean Manufacturing, textualmente, hace referencia a una fabricación ajustada, ágil, esbelta. Se trata de una filosofía de trabajo que busca la forma de optimizar un sistema de producción, tratando de identificar y eliminar los despilfarros o mudas existentes en las actividades de dicho sistema [1]. Los despilfarros o mudas se refieren a las actividades de un proceso que emplean más recursos de los necesarios o que no son estrictamente necesarias para la fabricación de un producto [1]. A continuación, se muestra la clasificación de las 7 mudas realizada por Taichi Ohno, con el objetivo de conocer los despilfarros más comunes existentes en la producción y, de este modo, comprender mejor el concepto al que hace referencia dicho término [1]: 1. Sobreproducción: hace referencia al exceso de producción con respecto a lo que el cliente demanda o con anterioridad a cuando lo demanda. 2. Transporte: despilfarro referido a la realización de cualquier tipo de transporte no necesario. 3. Inventario: previsión de almacenamiento de materias primas o productos terminados para evitar situaciones adversas como un incremento desprevenido de demanda o la falta de suministro de materias primas por motivos diversos. 4. Esperas: desperdicio de tiempo de trabajo producido por la ineficiencia de un proceso debido a: nivelación de la carga en los equipos inexistente, mal diseño de layout o tiempos de preparación de la maquinaria elevados, entre otros. 5. Sobre procesamiento: referido a la realización de operaciones inadecuadas u operaciones en exceso a un producto que no le añaden valor al cliente. 6. Retrabajo: despilfarro que hace referencia a las operaciones que es necesario que un producto se vuelva a someter para corregir sus defectos o los errores de calidad que pueda presentar debido a un trabajo mal hecho previamente. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 6 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 7. Movimiento: el movimiento de equipos, personas y materiales que no le suponga una agregación de valor al cliente se considera una muda. La escasez de planificación y la mala distribución en planta de los recursos son algunas de las causas de que se realicen movimientos innecesarios. La filosofía Lean, por lo tanto, pretende eliminar toda aquella actividad que no le supone un incremento de valor al cliente, es decir, busca un sistema de producción sin desperdicios que tenga optimizada la utilización de sus recursos [1]. Para lograr sus objetivos, son múltiples las técnicas que abarca esta filosofía y que se pueden implementar en las diversas áreas que incluye la fabricación. Cabe destacar el carácter dinámico de este concepto, puesto que, continuamente se pretende encontrar una manera mejor de realizar las cosas, quedando relacionado estrechamente con el concepto de mejora continua [1]. Antecedentes El primer pensamiento relacionado con el Lean Manufacturing surgió a finales del siglo XIX cuando Sakiichi Toyoda, fundador junto con su hijo Kiichiro Toyoda del Grupo Toyota, creó un dispositivo que detectaba la ruptura del hilo en los telares, de forma que cuando esto ocurría, la producción se detenía con el objetivo de no continuar con un producto defectuoso. Este fue el comienzo de lo que hoy en día conocemos por “Jidoka, automatización con un toque humano” y uno de los pilares del Sistema de Producción Toyota. Esta nueva medida no solo hizo que el número de productos defectuosos disminuyera considerablemente, sino que, incrementó la productividad permitiendo que un único operario fuese capaz de controlar varios telares simultáneamente [1]. Años más tarde, Kiichiro Toyoda vende las patentes de los telares automáticos y comienza a invertir en la industria del automóvil, naciendo en 1937 la compañía Toyota [1]. Los japonenses se basaron en los métodos de producción de Estados Unidos y el sistema productivo de Ford, entre otros, con el objetivo de encontrar buenas alternativas que supusieran beneficios en la productividad [1]. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 7 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial No fue hasta mediados del siglo XX cuando dos ingenieros del grupo Toyota, Eiji Toyoda y Taiicho Ohno, se dieron cuenta de que el sistema rígido americano, en el cual se fabricaban grandes volúmenes de vehículos con un número de modelos limitados, no era aplicable a Japón. El futuro sería construir múltiples modelos de automóviles a bajo coste, algo que solo era posible si los stocks se minimizaban, así como otros despilfarros. Fue entonces cuando se crean las bases del nuevo sistema de gestión, Toyota Production System (TPS) [1]. El Sistema de Producción Toyota El Toyota Production System (TPS), también conocido como el sistema de gestión Just in Time (JIT), surge de la necesidad de incremento de la productividad, reducción de los costes y una búsqueda constante de la mejora en pleno escenario de la crisis del petróleo a mediados del S. XX. Este sistema de gestión propone una producción en la cual solo se fabrique la cantidad que se demande en el momento en el que el cliente la demande [1]. Para lograr el funcionamiento de este sistema de producción, se llegó a la conclusión de que es preciso reducir los tiempos de preparación de los pedidos al mínimo, con el objetivo de que las operaciones se realicen de forma continua y sin interrupciones. Estas premisas fueron los fundamentos de lo que hoy en día entendemos por SMED, Single Minute Exchange of Die, una de las técnicas que componen el pensamiento Lean y en la cual se fundamenta este trabajo [1]. No es hasta finales del S. XX. cuando este modelo de gestión cobra importancia en gran parte de occidente, donde se hace referencia a las técnicas que se habían empleado en Japón décadas atrás y que componen este novedoso sistema de producción, eficiente y flexible, con el término de Lean Manufacturing [1]. Entre los principios que recoge el sistema de gestión Just in Time, cabe destacar la necesidad de reducir los tiempos de fabricación y de entrega al cliente, lo cual lleva asociado un flujo continuo en la producción que se logra mediante la disminución de los tiempos de preparación y de ajuste de las máquinas que componen la línea productiva, así como del producto en curso y de los stocks [1]. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 8 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial A lo largo del tiempo estos principios han ido evolucionando, puesto que, como ya se sabe, la filosofía Lean es dinámica y se desarrolla conforme se avanza en el aprendizaje, obtenido de implementar las diferentes técnicas que la componen [1]. La detección automática de defectos, la búsqueda de la calidad total, la mejora continua, la participación y el compromiso de la dirección y de los empleados son algunos de los principios que se han ido sumando a este pensamiento y que forman parte de lo que hoy en día entendemos por Lean Manufacturing [1]. El sistema Lean El sistema Lean está formado por un conjunto de técnicas cuyo objetivo fundamental es mejorar la fabricación y la gestión de las organizaciones, lo cual incluye la mejora de la capacidad de respuesta a la demanda del cliente. 2.4.1 Principios Para alcanzar sus objetivos, son múltiples los principios sobre los que se fundamenta la cultura del Lean Manufacturing relacionados con la forma de gestionar las organizaciones y las técnicas empleadas en las empresas. A continuación, se muestran los pilares fundamentales de la cultura Lean y sus principios correspondientes [2]: 1) La filosofía a largo plazo: es el enfoque que la organización impulsa con el objetivo de obtener un aprendizaje dinámico que sea capaz de adaptarse a los cambios en el entorno [2]. • Promover la filosofía a largo plazo, obteniendo el compromiso de la dirección con el pensamiento Lean y manteniendo a los trabajadores involucrados para que sigan dicha cultura. 2) El resultado correcto que se obtiene a través del proceso correcto: un proceso en el cual se consiga el flujo continuo de piezas (one-piece flow) es la clave para obtener la mejor calidad al menor coste [2]. • Mejorar los procesos para lograr un flujo continuo que visualice los problemas a la superficie, minimizando los despilfarros. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 9 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Utilizar sistemas pull para evitar la sobreproducción. De este modo, el cliente “tira” de la producción y se produce conforme a lo que demande, cuando lo demande y en la cantidad en la que lo demande. • Nivelar la carga de trabajo, eliminando la sobrecarga de personas y equipos, para equilibrar las líneas de producción. • Incorporar a la cultura la detención de la línea cuando se observe un problema. De este modo se obtendrá la calidad correcta a la primera y se eliminarán los defectos. • Estandarizar los procesos para implementar la mejora continua. • Utilizar el control visual para detectar problemas, empleando indicadores que le faciliten su localización a los trabajadores. • Emplear únicamente tecnología probada y fiable que no ponga en peligro la continuidad del flujo en el proceso. 3) El incremento de valor de la organización a través de su directiva y empleados: el desarrollo y mejora continua de las personas es fundamental para lograr los objetivos que plantea el sistema Lean [2]. • Desarrollar líderes que comprendan la filosofía y se la enseñen a otros. • Promover el trabajo en equipo y la formación de gente que siga la filosofía de su empresa. • Respetar a los proveedores y colaboradores ayudándolos a mejorar. 4) El aprendizaje obtenido en la búsqueda continua de solventar los problemas: el enfoque del aprendizaje continuo es llegar al punto de poder evitar los problemas sin que lleguen a ocurrir [2]. • Resolver problemas comprobando personalmente las cosas in situ. • Tomar decisiones considerando todas las opiniones y alternativas y solventar problemas mediante un consenso de las partes implicadas. • Buscar continuamente la mejora continua a través del aprendizaje. 2.4.2 Principales técnicas Tras haber descrito la filosofía Lean y, antes de mencionar las principales técnicas de las que está compuesto, es necesario hacer referencia al diagrama de la casa del TPS DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 10 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial (Toyota Production System), símbolo en el que se basa dicha filosofía y mediante el cual se comprende la estructura básica del sistema y las técnicas que lo conforman [1]. Para comprender que la cultura Lean es un sistema estructural sólido formado por diversas partes relacionadas entre sí que conforman un todo, se realiza un símil con la imagen de una casa en la que será imprescindible que los cimientos y los pilares sean lo suficientemente fuertes para lograr que el tejado permanezca estable [1]. En la Figura 1 se observa la estructura de la casa y los diferentes eslabones que la componen: cimientos, pilares y tejado. En ellos se encuentran los fundamentos y las principales técnicas de la filosofía Lean. Figura 1. La casa de producción Toyota. Fuente: A revolution in Manufacturing, the SMED system. Shigeo Shingo. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 11 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial En la parte superior de la casa se sitúan los principales objetivos que se pretenden alcanzar, de modo que para lograr mayor calidad, menores costes, menor plazo de entrega, mayor seguridad y alta motivación es necesario que los eslabones que componen los cimientos y los pilares no fallen [2]. El tejado, como se ve, está sustentado por dos pilares laterales en los cuales figuran los conceptos más característicos de la filosofía con sus respectivas técnicas que ayudan al cumplimiento de los objetivos: el Just in Time y el Jidoka [2]. El pilar de la izquierda, el Just in Time, se fundamenta en producir la pieza correcta en la cantidad demandada y en el momento demandado [2]. Por su parte y, en el pilar de la derecha, el Jidoka se traduce como “automatización con un toque humano”. El objetivo que pretende conseguir este concepto es separar al hombre de la máquina. Esto será posible siempre y cuando los problemas sean visibles y el proceso se detenga cuando se detecte una pieza defectuosa [2]. A su vez, los pilares apoyan en cuatro eslabones que conforman la cimentación de la filosofía. Para conseguir un sistema estable y robusto, es preciso nivelar la producción para reducir el stock y la producción en curso (heijunka), estandarizar los procesos y realizar un control visual [2]. El hecho de trabajar con poco inventario, consecuencia de cumplir las características del Just in Time, y de detener la producción cuando se encuentre un defecto, causa inestabilidad y presión en los trabajadores. Es por ello por lo que, para lograr la estabilidad estructural de la casa, se precisa un equipo de trabajo compacto, que tenga como principal objetivo la mejora continua y que trabaje de forma conjunta, reforzándose unos a otros. Las personas deben estar capacitadas para detectar el desperdicio y solventar problemas, comprobando in situ el porqué de lo que está sucediendo [2]. Siguiendo los principios que la filosofía Toyota defiende será sencillo construir y sellar el resto de los eslabones que conforman la estructura de la casa y lograr el objetivo común de mejora continua [2]. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 12 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Una vez mostrada una visión global del pensamiento Lean, se muestran, a continuación, las principales técnicas que lo componen y ayudan a las organizaciones a lograr sus objetivos [2]. Teniendo en cuenta que existe una gran variedad de técnicas, se ha realizado una clasificación de las principales, según la bibliografía consultada. Como se observa en Tabla 1, se diferencian tres grandes grupos, atendiendo a su aplicabilidad a las empresas y el cambio que les supone a estas adoptarlas [1]: Tabla 1. Clasificación de las principales técnicas Lean. Fuente: Lean Manufacturing: conceptos, técnicas e implantación, EOI. GRUPO 1 5S SMED ESTANDARIZACIÓN TPM CONTROL VISUAL GRUPO 2 JIDOKA TÉCNICAS DE CALIDAD SISTEMAS PARA LA PARTICIPACIÓN DEL PERSONAL GRUPO 3 HEIJUNKA KANBAN A continuación, se realizará una breve descripción de cada una de ellas para entender en qué consisten y los objetivos que pretenden alcanzar, haciendo hincapié en el desarrollo de las características y las fases que comprende el SMED, técnica en la que se fundamenta el presente trabajo. GRUPO 1: Formado por aquellas técnicas que son aplicables a cualquier sector o producto y que serán implementadas por cualquier empresa que haya adoptado la filosofía Lean o que pretenda competir en el mercado. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 13 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • 5S: Este acrónimo hace referencia a cinco palabras japonesas que definen la técnica, cuyo objetivo fundamental es mejorar las condiciones del puesto de trabajo a través de la organización, el orden y la limpieza [3]: - Seiri (organización): consiste en eliminar del puesto de trabajo todo aquello que no es necesario y entorpece en la realización de las operaciones de producción. - Seiton (orden): trata de organizar los elementos del puesto de trabajo que son necesarios para que los operarios los localicen y utilicen de manera sencilla. - Seiso (limpieza): se basa en que, cada trabajador, mantenga limpio su puesto de trabajo y evite la suciedad, como premisa fundamental para obtener productos de calidad. - Seiketsu (limpieza estandarizada): consiste en diseñar dispositivos que permitan mantener la limpieza en el puesto de trabajo. - Shitsuke (disciplina): busca en la creación de hábito del seguimiento de las herramientas anteriores. • SMED: La terminología SMED es el acrónimo de Single Minute Exchange of Die, un conjunto de técnicas cuyo objetivo principal es disminuir el tiempo de preparación de las máquinas para la producción de diversos lotes, simplificando las operaciones de ajuste y optimizando los estándares de realización de las operaciones [1]. La disminución de los tiempos de preparación es fundamental para poder trabajar con pequeños lotes de fabricación, lo que le supondrá a la empresa una mayor adaptación a la flexibilidad de la demanda del cliente y la disminución de los costes de almacenamiento de stock [1]. Por ser el SMED la base fundamental de este presente trabajo, en el siguiente apartado se desarrollará detalladamente. • Estandarización: Técnica que pretende documentar de forma escrita o gráfica, una descripción simple y clara de todas las técnicas e instrucciones de trabajo de una organización para DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 20 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 3. La configuración SMED: fases conceptuales y técnicas para su aplicación. Fuente: A revolution in Manufacturing, the SMED System, Shigeo Shingo. Fase 0. Desglose de operaciones: En la fase preliminar o fase 0 es preciso estudiar detalladamente el proceso, con el objetivo de desglosarlo en las diferentes operaciones elementales que lo componen. Para ello, sirve de ayuda grabar mediante una cámara de vídeo la secuencia de movimientos realizados en el puesto de trabajo. Resultado de analizar la grabación, es sencillo diferenciar en una lista, las diferentes operaciones que forman el proceso [4]. Fase 1. Diferenciar operaciones internas y externas: El objetivo de esta fase es realizar una diferenciación de las operaciones consideradas en la fase preliminar, clasificándolas en operaciones internas y externas, teniendo en cuenta a lo que hace referencia cada una de ellas [4]: - Operación interna: se realiza con la máquina parada. - Operación externa: se realiza con la máquina en funcionamiento. Una de las técnicas que es de utilidad para completar con éxito esta primera fase es realizar una check list en la cual figuren todas las partes y pasos que requiere la DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 21 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial operación: nombre, especificaciones, número de ítems involucrados, así como la duración de cada operación elemental [4]. Además, es de utilidad cuestionarse para cada operación interna, por qué se realiza a máquina parada y si es necesario seguir procediendo de esa manera, y para cada operación externa, de qué forma se realiza y si se puede mejorar. El resultado de este análisis será de utilidad para implementar las mejoras en las siguientes fases [4]. Fase 2. Convertir configuraciones internas a externas: Una vez haber clasificado las operaciones elementales en internas y externas, el siguiente paso es convertir las operaciones de configuración interna a operaciones de configuración externa [4]. El objetivo es disminuir el tiempo de preparación de la máquina, por lo que, minimizar el número de operaciones que se realizan con la máquina parada es fundamental para lograr el principal objetivo del SMED. Las operaciones que más sencillo resulta convertir en externas son aquellas operaciones en las que se realiza cualquier tipo de transporte (materias primas, herramientas o productos terminados, etc.). En muchas organizaciones, algunos transportes se realizan con la máquina parada. Es fundamental cuestionarse si es posible realizar estas operaciones cuando la máquina opera automáticamente o, si el proceso fuese manual, si el transporte lo puede realizar otro trabajador de forma paralela al proceso [4]. Entre las operaciones de transporte más habituales, destacan: abastecimiento de materiales o materias primas, transporte de producto terminado, suministro de herramientas de ajuste [4]. En todo caso, es necesario examinar todas las operaciones, sean de transporte o no, y cuestionarse si alguno de sus pasos puede ser externo, adoptando nuevas perspectivas de trabajo [4]. Fase 3. Mejora de las operaciones internas y externas: Una vez haber convertido a externas todas las operaciones posibles, siempre dentro del perímetro de la seguridad de los trabajadores, la última fase es organizar las operaciones de configuración, buscando e implementando mejoras en la forma de realizar las operaciones, tanto internas como externas. En esta fase es preciso DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 22 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial cuestionarse si existe la posibilidad de mejorar la forma de operación actual, diseñando su posible implantación y estudiando su viabilidad [4]. En la Figura 4 se muestra, de forma teórica, la reducción del tiempo de configuración de una máquina en determinadas operaciones, por etapas. Cabe mencionar que, lo que se ha descrito anteriormente como fase 3, en ciertas fuentes bibliográficas aparece desdoblado en dos fases diferentes, refiriendo una fase para la mejora de las operaciones internas y otra para la mejora de las operaciones externas [4]. Figura 4. Reducción del tiempo de configuración por etapas. Fuente: A revolution in Manufacturing, the SMED system. Shigeo Shingo. Algunos ejemplos de las mejoras y las técnicas que se pueden implementar para contribuir en la disminución del tiempo de preparación de las máquinas son [4]: - Modificar el lugar de almacenaje de materiales o herramientas con el objetivo de disminuir las distancias y, por lo tanto, los tiempos de transporte al lugar de trabajo. - Hacer un plano de planta donde figure el flujo del proceso desde la materia prima hasta la obtención del producto final, con el objetivo de disminuir los recorridos y diseñar un layout óptimo. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 23 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Eliminar movimientos innecesarios. - Eliminar los tiempos de espera producidos por el transporte y la inspección. - Nivelar las cantidades de procesamiento en las diferentes operaciones para evitar cuellos de botella y que se produzcan tiempos de espera por procesamiento de lotes. - Minimizar la cantidad de artículos en el transporte de una máquina a la siguiente, de forma que cada elemento se mueva al proceso posterior tan pronto como haya sido procesado. - Mejorar la forma en la que se alimenta de stock a la máquina, introduciendo elementos de transporte por cinta, rodillos, bandejas, etc. - Realizar operaciones de forma paralela, involucrando, si es preciso, a más trabajadores. - Preparar previamente elementos como plantillas, materiales, etc. - Estandarizar el tipo y tamaño de herramientas a utilizar para realizar los diferentes ajustes. - Reducir los tiempos de búsqueda de herramientas, estableciendo un lugar determinado para almacenar cada útil. - Mantener orden y limpieza en la zona de almacenamiento de los elementos que intervienen en las diferentes operaciones (5S). - Mantener los útiles en buenas condiciones de operación. - Simplificar las operaciones de anclaje, sustituyendo los métodos de fijación tradicionales (tuerca-tornillo) en los cuales el tornillo se sujeta en la última vuelta de la tuerca y se afloja en la primera vuelta de esta, por métodos de una vuelta como es el agujero en forma de pera mediante el cual se afloja el tornillo sin tener que ser extraído o la arandela en forma de U. - Minimizar, o, en el mejor de los casos, eliminar el tiempo empleado en ajustar o calibrar la maquinaria, reduciendo sus reglajes al mínimo. - Reducir la necesidad de verificar la calidad del producto terminado. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 24 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Estandarizar el procedimiento de preparación de la producción de los diferentes tipos de lotes. - Estandarizar la forma de operar, tanto en operaciones internas como en externas, habiendo estudiado previamente la mejor manera de trabajar, minimizando distancias de transporte, lugar de almacenaje de herramientas y movimientos que se deben realizar para desempeñar el trabajo de la mejor manera posible. - Modificar el diseño del equipo, diseñando técnicas o dispositivos que permitan reducir el tiempo de preparación y la puesta en marcha de la maquinaria. - Emplear técnicas basadas en las formas o los colores, como el poka yoke, para disminuir el número de errores en la producción. - Adoptar nuevas actitudes de trabajo dando lugar a ideas de mejora para hacer posible lo que se creía imposible. Todas las mejoras diseñadas y tecnologías utilizadas pretenden alcanzar el objetivo ideal de disminuir el tiempo de preparación a cero. El resultado de aplicar las técnicas SMED a las operaciones produce diversos efectos [4]: - Mayor capacidad de respuesta a la variación de la demanda con un incremento notable de la flexibilidad de la línea de fabricación. - Disminución del stock en la producción debido a una disminución del tamaño de los lotes de producción y un aumento de la diversidad de estos. - Incremento de la eficiencia del uso del espacio de la planta de producción. - Mayor capacidad productiva de la máquina. - Eliminación de los errores de configuración y de defectos. - Mejora de la calidad debido a que las condiciones de operación están completamente reguladas. - Incremento de la seguridad resultado de simplificar las operaciones de configuración de las máquinas. - Simplificación del mantenimiento de la maquinaria debido a la reducción del número y tipo de herramientas y a la organización funcional de los empleados. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 25 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Disminución del número de horas hombre al disminuir el tiempo de configuración. - Incremento de la productividad a un coste relativamente bajo. - Menores requisitos en el nivel de habilidad de los trabajadores al simplificar las operaciones de cambio de herramientas y su mantenimiento. - Reducción del tiempo de producción. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 27 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 3. APRENDIZAJE MEDIANTE JUEGOS Etimológicamente hablando, la palabra juego proviene del término del latín “iocus” que hace referencia a diversión, entretenimiento y se suele relacionar con la expresión “actividad lúdica”. Según qué autor, son diversas las definiciones y los matices que se han realizado a lo largo del tiempo sobre este término, como, por ejemplo, la teoría que propone Karl Gross (1898), caracterizando el juego como un adiestramiento anticipado para el desarrollo de futuras capacidades serias [6]. Cada vez se observa con más frecuencia la modificación del método clásico de enseñanza en el que un profesor transmite ciertos conocimientos a sus alumnos, dando paso a nuevos métodos en los que se involucra al alumno, motivándolo e incluyéndolo como elemento activo en el proceso de aprendizaje [6]. En este ámbito, surgen dos conceptos a los que se suele hacer referencia, “gamificación” y “aprendizaje basado en juegos”, que, aunque aparentemente parezcan significar lo mismo, pues ambos pretenden alcanzar un objetivo que va más allá de la diversión del juego, tienen un pequeño matiz que los diferencia [7]. Gamificación La gamificación es una herramienta, una metodología que implica la mecánica de juegos en entornos no lúdicos, motivando a las personas a realizar ciertas actividades [7]. En este sentido, la gamificación busca influir en el comportamiento del usuario modificando ciertas actividades para romper con la monotonía y hacer que su desarrollo sea más gratificante. A diferencia de los juegos serios, como se muestra en el próximo apartado, el fin último de la gamificación no es enseñar o formar sino lograr acciones concretas, como puede ser el alcance de objetivos, ventas, retos, mantener la fidelización de clientes, etc. [7]. Para lograr estos objetivos se suelen emplear técnicas basadas en juegos que despierten interés y motivación en las personas a las que va dirigida [7]. Un ejemplo claro de gamificación son los programas de fidelización que realizan diversas marcas con sus clientes al otorgarles puntos en sus compras que DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 28 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial posteriormente pueden ser canjeados por regalos, o las recompensas que otorgan algunas empresas a sus trabajadores por el logro de objetivos. Aunque las campañas de fidelización que realizan las empresas son quizás, el ejemplo más claro de gamificación, existen otros ámbitos en los que la gamificación realiza un papel importante [7]. En el ámbito educativo, un claro ejemplo de gamificación son los puntos positivos y negativos que se emplean en las escuelas infantiles como método para influir en el buen comportamiento de los alumnos. La efectividad de esta técnica reside en la gran importancia que se le da a la recompensa, ya que, en este caso, supone un reto de competitividad con los compañeros y superación personal. Así pues, el proceso de educación se ve como un reto del cual se puede obtener un beneficio [7]. El resultado de la gamificación, por lo tanto, no es necesariamente un juego didáctico. Se le considera por ello un juego parcial, a diferencia del “aprendizaje basado en juegos” o “juegos serios” [7]. Aprendizaje basado en juegos (GBL) El aprendizaje basado en juegos es una nueva metodología que está basada en el concepto de juego didáctico y es una alternativa en la transmisión de conocimientos, así como en el entrenamiento de competencias y habilidades, ya que pretenden mejorar el proceso de aprendizaje jugando [8]. Según las definiciones que la recoge la RAE sobre los términos “juego” y “didáctica”, se define juego didáctico como un ejercicio sometido a reglas mediante el cual se pretende enseñar a sus participantes unos conocimientos determinados. El principal objetivo que tiene un juego didáctico es la enseñanza de conceptos a través de la motivación de los participantes, rompiendo con el aprendizaje basado en la memorística y fomentando la creación de un entorno que estimule a los participantes a aprender y desarrollar habilidades “haciendo” [8]. La ventaja fundamental que presenta este método de enseñanza es la facilidad con la que los participantes aprenden, debido a que estos tienen mayor predisposición para la captación de conceptos, al hacerlo de forma divertida y entretenida [8]. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 29 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Como dijo Confucio en una de sus citas célebres: “Dímelo y lo olvidaré, muéstrame y lo recordaré, involúcrame y lo aprenderé”. Es por ello por lo que son múltiples los niveles y los sectores que hoy en día recurren a los juegos didácticos para mejorar el proceso de aprendizaje de conocimientos y la adquisición de diversas competencias, desde las escuelas infantiles donde los niños son estimulados para la enseñanza de conceptos básicos como formas y colores, hasta organizaciones de diversos ámbitos, donde los utilizan para la motivación y la formación continua de sus empleados. 3.2.1 Definición El aprendizaje basado en juegos, Game Based Learning (GBL) , o juegos serios, serious games , es una metodología de enseñanza que se basa en el uso de juegos que permiten adquirir conceptos y desarrollar habilidades sobre un tema “serio” para la resolución de problemas [7]. Los juegos serios pretenden despertar en los jugadores un sentimiento de curiosidad y de interés para lograr los objetivos que se proponen alcanzar. La motivación es un aspecto fundamental que los juegos son capaces de despertar en los participantes, haciendo del proceso de aprendizaje una experiencia amena y divertida [7]. 3.2.2 Características Para que el juego sea efectivo y cumpla con la funcionalidad de enseñar, son múltiples las características que este debe tener, entre las que se destacan [8]: • Ha de tener un objetivo didáctico: el objetivo fundamental de los juegos serios es enseñar conocimientos. • Los conceptos que se quieren enseñar y las habilidades que se pretenden desarrollar jugando han de estar claras desde el momento en el que se diseña el juego. • El “entrenador” debe fijar el modo de conducta que deben seguir los jugadores, guiándolos para alcanzar sus objetivos. • Tienen que estar constituidos por acciones lúdicas que hagan del proceso de aprendizaje un juego. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 36 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Equilibrar la carga de trabajo de la línea de fabricación evitando que se produzcan cuellos de botella en la misma. - Homogeneizar el tiempo de preparación de los lotes, independientemente de su tipo. - Extrapolar a otros procesos de fabricación las herramientas del SMED. Para lograr un desarrollo exitoso del juego y alcanzar todos los objetivos que se han mencionado anteriormente, se llevan a cabo diversas fases: 1.- Surgimiento de la idea de elaboración del proyecto En esta etapa se plantea la necesidad de elaborar un juego serio como método didáctico para utilizar en las aulas de formación de Lean Manufacturing. Además, se realiza el estudio de viabilidad de este y se detallan los conceptos que ha de abordar el juego, las características que ha de tener y los objetivos que se pretenden alcanzar con su desarrollo. 2.- Búsqueda de información relativa a las herramientas del SMED Antes de adentrarse en el desarrollo del juego es realizar un análisis del estado de la técnica relativo a la filosofía del Lean Manufacturing y de las técnicas que comprende. Leer artículos y libros sobre la técnica en la que se basa este trabajo es fundamental para conocer en profundidad las diversas herramientas que conforman el SMED, así como ejemplos prácticos de empresas en las que se han implantado mejoras para la disminución del tiempo de preparación en algunos de sus procesos de fabricación. Gran parte de los conocimientos adquiridos y de las ideas de mejora que se proponen en capítulos posteriores se basan en el libro de Shigeo Shingo (1985). 3.- Diseño de un juego que simule un proceso productivo Conocida la teoría del SMED y diversos ejemplos reales en la industria en los que se ha implementado esta técnica dando lugar a disminuciones drásticas del tiempo de preparación de diversas máquinas, se diseña la dinámica de un juego para poner en práctica los conceptos y las herramientas que conforman dicha técnica. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 37 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial El juego propuesto tiene como fin la fabricación de señales de seguridad en el trabajo. Para completar su desarrollo, los alumnos deben pasar por varias fases, partiendo de una fase inicial, en la que la fabricación se realiza con los mínimos recursos posibles, hasta llegar a una última fase, en la que se realiza la construcción de una maqueta que simula el comportamiento de una imprenta que fabrica el producto deseado. Además, en esta fase es necesario determinar las normas del juego. Esto es fundamental para lograr que el transcurso del juego sea exitoso y que los jugadores sepan cómo actuar ante cualquier tipo de escenario que se presente durante su desarrollo. El número de jugadores y el rol de cada jugador son varias de las características que deberán estar perfectamente definidas, como se muestra en el apartado 4.3. 4.- Diseño de una maqueta a través de la cual se pueda llevar a cabo la producción Una vez que se haya determinado el producto que se va a fabricar junto con sus especificaciones, la siguiente fase es realizar el diseño de la maqueta que nos permita realizar la producción fijada. Es de gran utilidad, para completar el desarrollo de esta fase, el empleo de herramientas de diseño CAD que permitan concretar las tolerancias geométricas y dimensionales que precisa la maqueta. En este caso, se ha empleado el programa de diseño Catia V5. A través de este software se han hecho diversas pruebas de diseño hasta llegar a un diseño válido de la maqueta que permita fabricar los productos especificados. Esta herramienta ha sido de gran ayuda para concretar las dimensiones de cada una de las piezas que conforman la maqueta, así como el posicionamiento de las ranuras y agujeros que la componen. En el apartado 4.2. se muestran de forma detallada los elementos que forman parte de la maqueta, así como sus dimensiones y la funcionalidad de cada uno de ellos. 5.- Construcción de una maqueta provisional. Tras haber concretado el diseño de la maqueta se pasa a su construcción. Para ello, es preciso determinar los materiales, útiles, herramientas y piezas necesarios para fabricarla. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 38 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial En esta fase, los materiales con los que se va a realizar la construcción no tienen por qué ser los definitivos. El objetivo de esta etapa es darle forma al diseño realizado en la fase anterior para poder empezar a jugar y comprobar físicamente que el diseño realizado es válido. Esta fase puede alargarse debido a las demoras que se produzcan hasta conseguir el aprovisionamiento de todos los materiales necesarios para la construcción. 6.- Realización de simulaciones de producción y toma de tiempos. Con la maqueta construida y las reglas del juego definidas ya se puede comenzar a jugar. Para ello, se fijará una producción determinada que simule la demanda de uno o varios clientes. Los jugadores, teniendo claras las especificaciones de los productos a fabricar y las reglas del juego, se sitúan en sus puestos de trabajo mientras otra persona se encarga de cronometrar el tiempo que transcurre desde que se fabrica la última pieza buena A hasta que se realiza la primera pieza buena B; es decir, se toman los tiempos de preparación entre lotes. Para la toma de tiempos es de gran ayuda cumplimentar tablas en las que aparezca el tipo de operación (externa/interna), el tiempo que se tarda en realizar, una breve descripción de esta y una casilla para comentarios en los que se puntualicen los aspectos más importantes a tener en cuenta para la realización de cada una de las operaciones de los puestos de trabajo. En la Figura 5 se puede observar una hoja tipo que se suele emplear en la toma de tiempos de preparación durante la simulación de la fabricación. Como se muestra, existe una clara división, atendiendo a las cuatro fases del SMED: - Fase 0: operaciones elementales actuales. Las filas situadas en la parte superior de la tabla hacen referencia a la primera simulación en la que todavía no se ha implementado el SMED. Las operaciones tienen una duración elevada. - Fase 1: duración de las operaciones internas y externas. Las casillas de la fase 1 sirven para anotar las duraciones de las operaciones internas y externas. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 39 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Fase 2: transformación de las operaciones internas en externas. Las siguientes casillas están destinadas a recoger ideas para transformar las operaciones internas, recogidas en la fase 1, en operaciones externas. - Fase 3: ideas para racionalizar las operaciones internas y externas. En último lugar, aparecen diversas casillas para la toma de tiempos de las operaciones del nuevo procedimiento, tras haber implementado las ideas de mejora propuestas en la fase 3. El tiempo de preparación resultante de sumar las duraciones de las operaciones situadas en la parte inferior de la tabla ha de ser menor que el tiempo objetivo que se pretende alcanzar con el juego. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 40 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 5. Hoja tipo para la toma de tiempos de preparación. Fuente: Cambio rápido de útil o de fabricación. Máster en Lean Manufacturing, UVa DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 41 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 7.- Análisis de resultados y propuesta de mejoras. Uno de los principales objetivos del juego es disminuir notablemente el tiempo de preparación de la maqueta para la producción de diferentes lotes de señales. Analizar los resultados de la simulación tras implementar las ideas de mejora propuestas y contempladas en la fase anterior es imprescindible para determinar cuándo se finaliza el juego. Las fases 6 y 7 se repetirán, por lo tanto, tantas veces como sean necesarias hasta llegar al objetivo marcado. Así pues, si el tiempo de preparación del nuevo procedimiento sigue considerándose elevado, se seguirán pensando e implementando mejoras de las operaciones de preparación de las operaciones internas y externas, así como del diseño de la maqueta. Descripción de la producción Como se ha mencionado anteriormente, la producción que se va a llevar a cabo es de señalética de seguridad en el trabajo. Para que el juego se realice de forma correcta y los jugadores alcancen los objetivos propuestos es preciso fijar, con anterioridad a la fabricación y desarrollo del juego, las especificaciones de la producción a realizar. Atendiendo al Real Decreto 485/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo que establece los colores de seguridad empleados en esta señalética (Tabla 2) y sus características intrínsecas y consultando las dimensiones de placa comercializadas por diversos fabricantes, se han determinado las especificaciones del producto [12]. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 42 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Tabla 2. Colores de seguridad. Fuente: RD 485/1997, disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo. Color Significado Indicaciones y precisiones Rojo. Señal de prohibición. Comportamientos peligrosos. Peligro-alarma. Alto, parada, dispositivos de desconexión de emergencia. evacuación. Material y equipos de lucha contra incendios. Identificación y localización. Amarillo o amarillo anaranjado. Señal de advertencia. Atención, precaución. verificación. Azul. Señal de obligación. Comportamiento o acción específica. Obligación de utilizar un equipo de protección individual. Verde. Señal de salvamento o de auxilio. Puertas, salidas, pasajes, material, puestos de salvamento o de socorro, locales. Situación de seguridad. Vuelta a la normalidad. Según este RD, además debe de tenerse en cuenta [12]: “Cuando el color de fondo sobre el que tenga que aplicarse el color de seguridad pueda dificultar la percepción de este último, se utilizará un color de contraste que enmarque o se alterne con el de seguridad, de acuerdo con la siguiente tabla”: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 43 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Tabla 3. Colores de contraste. Fuente: RD 485/1997, disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo. Color de seguridad Color de contraste Rojo Blanco. Amarillo o amarillo anaranjado Negro. Azul Blanco. Verde Blanco. “Cuando la señalización de un elemento se realice mediante un color de seguridad, las dimensiones de la superficie coloreada deberán guardar proporción con las del elemento y permitir su fácil identificación”. “Las dimensiones de las señales, así como sus características colorimétricas y fotométricas, garantizarán su buena visibilidad y comprensión”. Se realiza una diferenciación en la producción, atendiendo a diversas características: 1. Tipo de señal: Una de las principales distinciones es la producción de señales sin rótulo o con rótulo. - Sin rótulo, señales simples. Este tipo de señales son las más básicas, en ellas la forma de la señal ocupa prácticamente en su totalidad las dimensiones de la placa, la cual tiene unas dimensiones de 155 x 160 mm. - Con rótulo, señales compuestas. Esta característica conlleva la necesidad de realizar una configuración determinada de la maqueta para posicionar la placa en la que se va a realizar la impresión de la forma y del rótulo, la cual tiene unas dimensiones de 180 x 250 mm. En la Figura 6 se muestran los dos tipos de señal que se van a producir, con sus respectivos tamaños de placa: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 44 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 6. Tipo de señal: simple (izquierda) y compuesta (derecha). Fuente: elaboración propia Según esta característica hay que tener en cuenta que, para un mismo tamaño de forma, las dimensiones de la placa donde se va a imprimir la señal varían. 2. Forma y color: Se ha optado por realizar una producción en la cual se diferencian 4 formas (triángulo, círculo, cuadrado para la impresión de la forma y rectángulo para la impresión del rótulo) y 4 colores (rojo, azul, verde y amarillo). Según la combinación de forma y color que se realice, la información que la señal le da al usuario varía. Así pues, se fabrican cuatro tipos de señales: advertencia, obligación, salvamento o socorro y lucha contra incendios: - Advertencia: señal de seguridad que advierte de peligro. Estas señales de seguridad tienen una forma geométrica triangular, con una base horizontal y el vértice opuesto dirigido hacia la parte superior de la placa y sus vértices ligeramente redondeados. El color de seguridad empleado es el DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 45 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial amarillo, y debe cubrir al menos el 50% de la superficie de la señal. El negro se empleará para el reborde y el símbolo. Figura 7. Señales de advertencia. Fuente: elaboración propia - Obligación: señal de seguridad que obliga a un comportamiento determinado. Estas señales de seguridad tienen una forma geométrica circular. El color de seguridad empleado es el azul, y debe cubrir al menos el 50% de la superficie de la señal. El color de contraste blanco se empleará para el reborde y el símbolo. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 52 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Actuación en caso de incidencia • Dimensiones de la placa erróneas Una incidencia que puede ser causa de una parada en la producción es un error en el corte de placas de la señal a fabricar. Se trata de una incidencia que se puede deber a un error humano en la toma de medidas, así como en la falta de precisión de medida o el deterioro de los aparatos de medida empleados en el puesto 1, correspondiente al corte de las placas de las señales. Si el jugador situado en el puesto 2 nota un error en las dimensiones de la placa recibida del puesto 1 ha de notificárselo al jugador 1 para que este corrija el error, para que no avance a lo largo de la línea de producción. • Impresión defectuosa Otra de las incidencias que puede suponer una parada en la fabricación de las señales es un error en la impresión de estas. Las causas de esta incidencia pueden ser varias, tanto un error humano en la impresión de la señal como el empleo de material deteriorado. La fabricación de una señal de forma diferente a la que se muestra en las especificaciones del pedido del cliente o el empleo de un color de impresión que no corresponde a la señal demandada son algunas de las causas que pueden desencadenar esta incidencia. Además, este error se puede deber a un ajuste incorrecto de la maqueta que va a dar como resultado una señal que no guarda las especificaciones dimensionales del producto. Suponiendo que el error no viene arrastrado del puesto 1 del juego, es el puesto 2 el lugar en el cual existen más posibilidades de que se produzca un defecto en la impresión de las señales. En el caso de que alguno de los jugadores determinase que se ha producido un error irreversible en alguno de los puestos, ha de notificárselo al jugador situado aguas DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 53 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial arriba en la línea de fabricación, paralizando la producción y alertando que la señal en cuestión ha de fabricarse de nuevo. • Calidad del producto baja Es preciso comentar la diferencia existente entre este aspecto y los anteriores. Una calidad baja del producto no produce necesariamente una incidencia en la línea de fabricación que implique una parada. A diferencia de los casos anteriores, este error puede pasar desapercibido ya que se trata de desviaciones mínimas que no desechan al producto ni hacen que este pierda su funcionalidad. La existencia de productos de calidad baja puede deberse a un error en cualquiera de los puestos de la línea de fabricación y no ser detectado hasta la etapa final de verificación de la calidad del producto. Cuando se detecte una señal que tenga baja calidad es necesario valorar la magnitud de las desviaciones para determinar si el producto se desecha, en el caso de que las especificaciones del producto disten mucho de la señal fabricada, o se entregue al cliente, en el caso de que las desviaciones pasen desapercibidas y no afecten la funcionalidad de la señal en cuestión. • Error en la toma de tiempos Se trata de un error producido en el puesto 4 del juego, en el cual se va a medir el tiempo de preparación de los diferentes lotes a fabricar. A diferencia de los dos primeros, este error no va a desencadenar una parada en la dinámica del juego. Se trata de un error que va a dificultar el análisis de los tiempos de preparación. La toma de tiempos consiste en realizar tres mediciones diferentes de diversas operaciones de ajuste que posteriormente van a ser comparadas entre sí, tomando como tiempo válido la media de las tres mediciones. Un error en la toma de tiempos se va a detectar fácilmente pues las tres mediciones correspondientes a una misma operación deben ser similares. La justificación de la desviación e incremento de alguno de estos tiempos se encuentra en que se haya producido una incidencia que haya parado la línea de fabricación o en que la toma de tiempos no se haya realizado de forma correcta. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 54 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial En el caso de que se haya producido una parada en la línea de fabricación, el tiempo se tomará como válido y se incluirá para hallar el tiempo de preparación medio. De forma contraria, si la desviación en la medida no corresponde a ninguna incidencia en la línea de producción, es preciso repetir la medición de forma que los resultados del juego no se vean adulterados por un error en la toma de tiempos. • Falta de material Una de las incidencias más comunes que pueden suponer una parada o ralentización del juego es la falta de material. Como se muestra a continuación en las Tablas 5, 8 y 11, los jugadores requieren diverso material para poder desempeñar su trabajo. La falta de previsión de este material va a suponer una incidencia en la línea de fabricación que va a pausar el juego durante un tiempo determinado, y hasta que el material necesario sea repuesto. Cada jugador ha de hacerse cargo del material que va a necesitar en su respectivo puesto procurando que la falta de material no sea una de las causas que rompan la dinámica del juego. Resultado del juego: producto terminado El proceso completo de fabricación de la señal de seguridad en el trabajo está compuesto por dos operaciones: Operación 1: impresión del fondo de color de la señal en la placa. Esta operación es la que se propone realizar tras el desarrollo del puesto 2. El resultado de la “impresión” que se obtiene con el desarrollo del juego es el del contorno de la forma de la señal y del cajetín del rótulo de los colores respectivos a la tipología de la señal. En el juego, el usuario realiza esta impresión mediante rotuladores de colores. El resultado del juego difiere del resultado que se obtendría a través del proceso industrial al que hace referencia la simulación. Así pues, en este proceso, un spray o difusor de tinta accionado sobre un brazo automatizado, rellenaría el interior de las formas. En las siguientes imágenes se pueden observar ambos resultados: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 55 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial a) Resultado de la impresión mediante la maqueta b) Resultado de la impresión mediante un proceso automatizado Figura 11. Resultado de la impresión de señales simples y compuestas. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 56 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Operación 2: adhesión de una lámina impermeable a la placa base que contenga el mensaje y el dibujo de la señal que se quiere fabrica. Esta operación sería un segundo paso necesario en la cadena de producción para completar la fabricación de la señal. Así pues, la segunda operación que se propone, aunque esta no esté contemplada en el juego propuesto, es la adhesión de una lámina transparente con el mensaje y los dibujos correspondientes a cualquier señal de prohibición, socorro, peligro, etc. existentes en el mercado, sobre la placa obtenida tras la operación 1. Resultado de la operación, entre otros: a) Señales de advertencia o peligro b) Señales de obligación DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 57 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial c) Señales de salvamento o socorro d) Señales de lucha contra incendios Figura 12. Ejemplos de señales compuestas. Fuente: Materiales utilizados para la fabricación de señales, Grafimetal. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 59 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 5. IMPLEMENTACIÓN DEL SERIOUS GAME: DINÁMICA INICIAL En este apartado se desarrolla la dinámica inicial, diferenciada en las etapas 0 y 1 del juego. Como se sabe, esta dinámica se fundamenta en realizar la fabricación de los diferentes lotes de señales de seguridad empleando para ello el mínimo material posible. Antes de realizar la implementación del juego, es preciso conocer en detalle la dinámica de las etapas. Así pues, a continuación, se muestra para cada una de ellas, el material que se precisa, el desarrollo de la etapa y, finalmente, los resultados de los tiempos medios de preparación obtenidos para cada puesto de la línea de fabricación. Etapa 0 Se trata de la fase más elemental de las tres. En ella se realiza la fabricación de las señales sin ningún tipo de ayuda y con el mínimo material posible. Al tratarse de una etapa en la que la fabricación se realiza completamente de forma manual, resulta complicado realizar productos de apariencia y calidad uniforme, pues, para ello, se precisa elevada precisión y tiempo de operación. Por ello, en esta primera etapa se prevén unos tiempos de preparación y de fabricación muy elevados, pues el tiempo empleado para la fabricación de un determinado lote guardando las especificaciones del producto requiere de elevado trabajo. El objetivo del juego es disminuir estos tiempos conforme el juego avanza y se van sucediendo las etapas de este. • Material del juego En la Tabla 5 se observa el material proporcionado para el desempeño de la Etapa 0 del juego y los requerimientos de este que precisa cada uno de los jugadores para el desempeño de su puesto. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 60 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Tabla 5. Material de juego en la Etapa 0. Fuente: elaboración propia. JUGADOR 1 1. Especificaciones del producto 2. Reglas: métrica 3. Goma y lapicero 4. Tijeras 5. Láminas: folios en blanco tamaño A4 JUGADOR 2 6. Especificaciones del producto 7. Placas de impresión (provenientes del Jugador 1) 8. Regla: métrica 9. Rotuladores: amarillo, rojo, verde y azul JUGADOR 3 10. Especificaciones del producto 11. Regla métrica JUGADOR 4 12. Cronómetro 13. Libreta y bolígrafo para anotaciones • Desarrollo El punto de partida de la primera etapa es un folio en blanco tamaño A4, una regla métrica, lapiceros y rotuladores para realizar el contorno de las señales. Para fabricar las señales con la calidad que demanda el cliente, es preciso que cada jugador cuente con las especificaciones de los productos finales, correspondientes al puesto que abarca cada uno de ellos. A continuación, se muestra, para cada puesto de la línea de fabricación, la situación de partida de cada jugador, así como el resultado final que deben obtener. El desarrollo se realiza para un determinado ejemplo de señal, en este caso, señal compuesta de peligro: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 61 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 13. Puestos de la línea de producción en la Etapa 0. Fuente: elaboración propia. Figura 14. Escenario inicial en la implementación de la Etapa 0. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 68 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial proporcionados a los jugadores resultan insuficientes para la elaboración de trazos curvos, teniendo que realizarlos manualmente. • Puesto 3: los tiempos de verificación se diferencian en dos grupos, dependiendo del tipo de señal a comprobar. Los tiempos de verificación de las señales compuestas son aproximadamente el doble que los de las señales simples. Esto se debe al incremento del número de cotas a comprobar en las señales con rótulo. Tras el desarrollo de la etapa 0 se realiza un cuestionario a los jugadores en el que aparecen las dificultades e inconvenientes detectados en el desempeño de su puesto. Tabla 7. Inconvenientes en la línea de producción de la Etapa 0. Fuente: elaboración propia. Puesto 1 La toma de medidas requiere elevado periodo de tiempo. La escasez de material supone una dificultad en el correcto trazado de las líneas de los contornos de las placas. Puesto 2 La toma de medidas requiere elevado periodo de tiempo. Resulta complicado realizar las formas de las señales y el rótulo con una sola regla métrica sin que se realicen desviaciones en el paralelismo y perpendicularidad de las líneas. Las placas provenientes del puesto 1 cuentan con defectos. Por ello, es difícil cumplir con las cotas dimensionales que demanda el cliente. Puesto 3 El método manual de verificación conlleva elevado tiempo, pues requiere la comprobación de múltiples medidas. Trabajar con métodos manuales en los dos puestos anteriores tiene como resultado un producto final con inexactitudes encadenadas difíciles de corregir. Etapa 1 En la dinámica de la etapa 1 se tienen en cuenta las dificultades encontradas en la etapa 0 y se realiza una pequeña modificación en el material proporcionado, para facilitar la labor de la fabricación de las señales en los puestos de la línea de producción. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 69 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial El objetivo de incrementar la ayuda proporcionada a los trabajadores es disminuir con respecto a la etapa anterior los tiempos de preparación y de fabricación de los diferentes tipos de señales. Así pues, cada vez se estará más cerca del fin último del juego, en el que sea rentable realizar una fabricación por lotes de pequeño tamaño que se puedan adaptar a los cambios en la demanda del cliente. • Material del juego Tabla 8. Material de juego para la Etapa 1. Fuente: elaboración propia. JUGADOR 1 1. Especificaciones del producto 2. Reglas: métrica 3. Goma y lapicero 4. Tijeras 5. Láminas: folios cuadriculados tamaño A4 JUGADOR 2 6. Especificaciones del producto 7. Placas de impresión (provenientes del Jugador 1) 8. Regla métrica 9. Rotuladores: amarillo, rojo, verde y azul JUGADOR 3 10. Especificaciones del producto 11. Regla métrica JUGADOR 4 12. Cronómetro 13. Libreta y bolígrafo para anotaciones • Desarrollo Como se muestra en la Tabla 8, el cambio que sufre esta etapa con respecto a la anterior es el material proporcionado para la elaboración de las placas de las señales, siendo el resto de la dinámica igual que la de la etapa 0. Se tiene en cuenta las dificultades encontradas en la etapa anterior en cuanto al trazado de líneas que cumplan las cotas dimensionales y geométricas especificadas por el cliente. Por ello, se cuenta con un folio cuadriculado con divisiones milimétricas, que facilite el proceso de dibujo. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 70 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Puesto que el folio aparte de divisiones milimétricas tiene divididos y marcados los centímetros mediante líneas gruesas (10 cuadraditos de lado 1 milímetro) los jugadores de los puestos 1 y 2 no precisan de la regla métrica para marcar la cota correspondiente. Aparte de facilitar el proceso de medición, el hecho de que el folio esté compuesto por estas divisiones facilita que la trayectoria del trazo de las señales cumpla con las especificaciones. Al igual que para la etapa anterior, se muestra a continuación, para cada puesto de la línea de fabricación, la situación de partida de cada jugador, así como el resultado final que deben obtener. Puesto 1: El jugador número 1 parte de un folio con cuadrícula milimétrica tamaño A4, un lapicero, una regla métrica y unas tijeras. Teniendo en cuenta las características del folio del que se parte, para recortar el tamaño de la placa a fabricar, el jugador ha de seguir la línea de la cuadrícula que corresponda con la numeración de las dimensiones de la placa. Como ejemplo, para fabricar una placa de una señal compuesta (180x250mm), el jugador que ocupa el puesto 1 ha de recortar el papel por las líneas divisorias que muestran la numeración 18 y 25. A continuación, se muestra un croquis del desarrollo del puesto número 1: Figura 19. Desarrollo del puesto 1 en la Etapa 1. Fuente: elaboración propia 18 25 19 cuadrados 29 cuadrados PLACA COMPUESTA 180 x 250 mm DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 71 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Puesto 2: En esta etapa, al contar con la cuadrícula de la placa como guía, es más sencillo dibujar la señal respetando el valor de las especificaciones geométricas y dimensionales. Puesto 3: El jugador número 3 ha de comprobar las cotas geométricas y dimensionales de la señal recibida del jugador número 2. Esta tarea se realiza mediante un golpe de vista teniendo en cuenta el número de cuadritos que ha de guardar cada especificación dimensional. Teniendo en cuenta las modificaciones realizadas en esta etapa, con el objeto de facilitar el trabajo a los jugadores y mejorar la calidad de los productos terminados, en el puesto 3, se prevé disminuir el número de productos terminados desechados por errores en el dimensionamiento de las señales, así como en la precisión de su fabricación. Figura 20. Desarrollo del puesto 2 en la Etapa 1. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 72 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 21. Desarrollo del puesto 3 en la Etapa 1. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED 73 Máster en Ingeniería Industrial En la Figura 22 se muestra el desarrollo de los tres puestos de la línea de fabricación en la Etapa 1 del juego. En las imágenes aparece la producción de una señal compuesta de peligro; de izquierda a derecha: puesto de corte de placas, puesto de fabricación principal y puesto de verificación de las especificaciones. Figura 22. Implementación de la línea de producción de la Etapa 1. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 74 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Resultados De igual modo que para la etapa anterior, se muestra, a continuación, una tabla en la que aparecen los tiempos medios de preparación de cada tipo de señal. Tabla 9. Tiempos de preparación medios en la Etapa 1. Fuente: elaboración propia. Tipo de señal t preparación Simple Salvamento o socorro P1 1’ 25’’ P2 1’45’’ P3 0’12’’ Lucha contra incendios P1 1’ 21’’ P2 1’ 41’’ P3 0’ 13’’ Advertencia o Peligro P1 1’ 16’’ P2 1’ 17’’ P3 0’ 11’’ Obligación P1 1’ 07’’ P2 3’ 19‘’ P3 0’ 15’’ Salvamento o socorro P1 1’ 31’’ P2 2’ 25’’ P3 0’ 18’’ DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 75 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Compuesta Lucha contra incendios P1 1’ 18’’ P2 2’ 20’’ P3 0’ 16’’ Advertencia o Peligro P1 1’ 07’’ P2 2’ 23’’ P3 0’ 22’’ Obligación P1 1’ 08’’ P2 3’ 57’’ P3 0’ 16’’ En la Tabla 9 se puede ver que los tiempos de preparación han disminuido con respecto a la etapa anterior, produciéndose la disminución más notable en el puesto 2, correspondiente a la fabricación principal de la placa. Así pues, el hecho de incluir una hoja cuadriculada como material de trabajo ha facilitado en gran medida el desarrollo de la “impresión” de la señal. Además, ya no solo ha supuesto una disminución del tiempo de fabricación, sino que el número de productos terminados defectuosos se ha visto disminuir. Aunque siga siendo un trabajo manual, fallar en la fabricación de las placas o en el dibujo de las señales es más complicado, al tener como guías las divisiones milimétricas. De igual modo que para la fase anterior, se analiza la diferencia de tiempos que existe para cada puesto de la línea de fabricación: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 76 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Puesto 1: los tiempos del puesto de corte de placas disminuyen unos segundos con respecto a la fase anterior. Esto se debe a las operaciones de medida se realizan de manera más sencilla a través de la numeración con la que cuenta la cuadrícula del folio de partida. Factores como la práctica y la habilidad del jugador que ocupe el puesto van a influir en la ganancia o disminución de tiempo en el corte de las placas. • Puesto 2: los tiempos relativos al puesto 2 disminuyen notablemente con respecto a la fase anterior, puesto que incluir guías verticales y horizontales en el papel de trabajo facilita el trazado de las señales. Además de suponer una disminución en el tiempo de fabricación, la probabilidad de que las especificaciones geométricas se cumplan es mayor que en la etapa 0, donde era frecuente encontrar señales en las que fallaba el paralelismo y perpendicularidad entre líneas. Pese a esto, el tiempo empleado en la producción de las señales de obligación sigue siendo muy superior al resto. Esto supone un cuello de botella en la línea de fabricación que va a incrementar el stock intermedio de las placas de impresión entre los puestos 1 y 2. Para solventar este problema, es preciso disminuir las operaciones de trabajo manual realizadas hasta el momento en la impresión de señales y sustituirlas por operaciones donde el factor humano no sea la causa principal de los defectos realizados en la fabricación. • Puesto 3: los tiempos del último puesto de la línea de fabricación disminuyen con respecto a la fase anterior ya que, al contar con la cuadrícula, verificar las cotas dimensionales se vuelve una tarea sencilla que se realiza en varios golpes de vista. Tras la ejecución de la fase 1, los jugadores comparten las dificultades e inconvenientes que siguen viendo en el proceso de fabricación, recogidos en la Tabla 10: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 77 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Tabla 10. Inconvenientes en la línea de producción de la Fase 1. Fuente: elaboración propia. Puesto 1 La metodología manual de corte requiere elevado periodo de tiempo. Resulta complicado realizar cortes rectos y sin desviaciones mediante el sistema de corte manual. Puesto 2 El dibujo a mano alzada de las señales que no están compuestas por líneas rectas supone un cuello de botella en el puesto. Resulta complicado realizar señales idénticas dentro de un mismo lote, al tratarse de una fabricación tan manual con escasos utensilios. Puesto 3 Es sencillo equivocarse en la comprobación de las cotas dimensionales con este método de verificación. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 84 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 2.- Ajustador vertical: El ajustador vertical está formado por una placa rectangular de dimensiones 180x158 mm. Su función principal es posicionar la placa a lo largo del eje vertical en el espacio de trabajo. Esto es necesario debido a que la impresión de la forma y del rótulo se realizan en posiciones diferentes, en la parte superior e inferior de la placa de la señal, respectivamente. Para lograr un posicionamiento correcto, el ajustador vertical consta de dos ranuras laterales (Figura 28) por las cuales se introducen dos de los tornillos que se encuentran anclados a la base. Así pues, el ajustador se puede deslizar sobre la base, modificando su posición relativa con respecto a esta en el eje vertical. Figura 28. Vista 3D del diseño del ajustador vertical. Fuente: elaboración propia En el presente juego, son dos las posiciones que tiene el ajustador vertical con respecto a la base, las cuales coinciden con los extremos de las ranuras de este segundo elemento. Para lograr que el ajustador mantenga una posición fija con respecto a la base, se realiza un anclaje mediante una arandela y el apriete de una tuerca que van a impedir el movimiento del ajustador a una posición indeseada. A continuación, se explican los dos ajustes posibles: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 85 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Ajuste 1: impresión de la forma de la señal Cuando se quiera realizar la impresión de la forma de una señal, el ajustador vertical ha de estar posicionado de forma que los tornillos de la base se encuentren en la parte superior de las ranuras del ajustador, como se muestra en la Figura 29. Una vez alcanzada esta posición, el ajustador se anclará apretando las tuercas que se encuentran en la rosca de los tornillos anclados a la base. Figura 29. Ajustador vertical en posición de impresión de la forma de la señal. Fuente: elaboración propia. • Ajuste 2: impresión del rótulo de la señal Cuando se quiera realizar la impresión del rótulo de una señal, el ajustador vertical ha de estar posicionado de forma que los tornillos de la base se encuentren en la parte inferior de las ranuras del ajustador, como se muestra en la Figura 30. Este ajuste solo será necesario realizarlo cuando se vaya a fabricar un lote de señales compuestas, es decir, en las que haya que imprimir el rótulo en la parte inferior de la placa. De igual modo que en el ajuste anterior, una vez alcanzada la posición deseada, el ajustador se anclará mediante el apriete de las tuercas. a) Vista 3D del diseño. b) Vista 3D de la implementación. a) b) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 86 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 30. Ajustador vertical en posición de impresión del rótulo de la señal. Fuente: elaboración propia. 3.- Ajustadores horizontales: Cada ajustador horizontal está formado por una placa rectangular de dimensiones 100x120 mm con dos ranuras horizontales situadas en la parte superior e inferior de esta, así como dos agujeros en los que irá anclado un tornillo (Figura 31). Figura 31. Vista 3D del diseño del ajustador horizontal. Fuente: elaboración propia. Son dos las funciones principales las que tienen los ajustadores horizontales: I. Posicionamiento horizontal: posicionar horizontalmente la placa en el espacio de trabajo para lograr que la impresión de la forma y el rótulo se realice en el lugar adecuado. a) Vista 3D del diseño. b) Vista 3D de la implementación. a) b) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 87 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial II. Sujeción de las plantillas : además de posicionar horizontalmente la placa en la base, los ajustadores horizontales son el elemento de sujeción de las plantillas para la fabricación de las diversas señales. En la maqueta se contará con 2 ajustadores de este tipo, cuyas funciones se detallan a continuación: I. Posicionamiento horizontal El posicionamiento de la placa a lo largo del eje horizontal en el espacio de trabajo es imprescindible pues, como se ha explicado anteriormente, los tamaños de placa varían dependiendo de si se trata de señales simples (solo forma) o de señales compuestas (forma y rótulo). Así pues, mediante el ajustador horizontal se regulará la anchura del espacio de trabajo, dependiendo del tamaño de placa que precise la señal a fabricar, para lograr que la impresión de las señales se realice en el lugar adecuado, cumpliendo con las especificaciones del producto. Como se sabe, los ajustadores horizontales cuentan con dos ranuras, una situada en la parte superior y otra en la parte inferior, por las cuales se introducen dos de los tornillos anclados a la base de la maqueta. De este modo, se puede variar la posición relativa del ajustador con respecto a la base a lo largo del eje horizontal y fijar la posición deseada apretando mediante el apriete de una tuerca. Al igual que sucedía con el ajustador vertical, son dos las posiciones que se precisan alcanzar para la correcta fabricación de las señales, las cuales coinciden con los extremos de las ranuras de los ajustadores horizontales. A continuación, se explican los dos ajustes posibles: • Ajuste 1: impresión en señales simples Como se ha explicado anteriormente, la placa de las señales simples tiene un ancho de 155 mm. Para adecuar el espacio de trabajo a esta medida, los ajustadores horizontales han de estar posicionados de forma que los tornillos de la base se encuentren en la parte externa de las ranuras del ajustador, como se muestra en la Figura 32. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 88 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 32. Ajustador horizontal en posición de impresión de señales simples. Fuente: elaboración propia. • Ajuste 2: impresión en señales compuestas Debido a que la placa de las señales compuestas tiene un ancho de 180 mm, superior al de las simples, para realizar este ajuste los tornillos se deben llevar hasta la parte interna de las ranuras de los ajustadores, de forma que la distancia horizontal entre ajustadores se incremente, como se muestra en la Figura 33. Figura 33. Ajustador horizontal en posición para la impresión de señales compuestas. Fuente: elaboración propia. a) Vista 3D del ajuste. b) Detalle del ajuste. a) b) a) Vista 3D del ajuste. b) Detalle del ajuste. a) b) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 89 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial II. Sujeción de las plantillas empleadas para dibujar señales y rótulos Además de servir como posicionador, los ajustadores horizontales cuentan con dos tornillos de M5X40 mm anclados en uno de sus laterales, que van a servir para sujetar la plantilla de la forma que se precise imprimir, como se muestra en la Figura 34. Figura 34. Tornillos de los ajustadores horizontales para la sujeción de las plantillas. Fuente: elaboración propia. 4.- Plantillas Las plantillas son placas rectangulares de dimensiones 240x160 mm que tienen en su interior tallada la forma de las diferentes señales (triángulo, círculo y cuadrado) y del rótulo (rectángulo), de modo que van a permitir realizar la impresión de las señales en las placas. Como se acaba de explicar, la anchura del espacio de trabajo varía dependiendo de si se va a fabricar una señal simple o una señal compuesta. Así pues, la distancia entre los ajustadores horizontales va a variar, y con ello, también va a variar la distancia entre los tornillos que se encuentran anclados a estos y que van a servir para sujetar las plantillas. Es por ello por lo que se va a realizar una clara diferenciación de las plantillas dependiendo del tipo de señal a fabricar: • Plantilla para señales simples • Plantilla para señales compuestas Tornillos sujeción de plantillas DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 90 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial I. Plantilla para señales simples Hay 3 tipos de plantillas con la forma correspondiente a cada tipo de señal: triángulo (señal de peligro), cuadrado (señal de lucha contra incendios y salvamento/socorro) y círculo (señal de obligación). Para la sujeción de las plantillas, la placa que la conforma cuenta con un agujero en cada esquina, posicionados de forma que la distancia entre sus centros sea acorde con la separación existente entre los tornillos de los ajustadores horizontales, posicionados para la fabricación de señales simples, como se muestra en la Figura 35. Además, en dicha figura, se muestran las tres plantillas existentes para la producción de señales simples: 27,5 35 mm 27,5 35 mm DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 91 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 35. Diseño de plantillas para la producción de señales simples. Fuente: elaboración propia. II. Plantilla para señales compuestas: Hay 4 tipos de plantillas con la forma correspondiente a cada tipo de señal: triángulo (señal de peligro), cuadrado (señal de lucha contra incendios y salvamento/socorro), círculo (señal de obligación) y rectángulo (rótulo de las señales compuestas). La única diferencia que guarda este tipo de plantillas con respecto a las plantillas para la producción de señales simples es la distancia horizontal que hay entre los agujeros que se encuentran en las esquinas de la placa. Esta distancia ha de ser acorde a la separación horizontal que hay entre los tornillos de sujeción de las plantillas, anclados a los ajustadores horizontales, como se muestra en la Figura 36. Además, en dicha figura se observan los cuatro tipos de plantillas para la producción de señales compuestas, la plantilla para la impresión del rótulo y las tres plantillas correspondientes para la impresión de la forma de la señal: 27,5 35 mm DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 92 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 35 mm 35 mm 35 mm 15 15 15 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 93 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 36. Diseño de plantillas para la producción de señales compuestas. Fuente: elaboración propia. En las siguientes imágenes se pueden ver las plantillas de señales simples y compuestas fabricadas para el desarrollo de la etapa 2 del juego: Figura 37. Tipos de plantillas para el desarrollo de la Etapa 2. Fuente: elaboración propia. Plantillas para señales simples (izquierda) Plantillas para señales compuestas (derecha) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 100 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 43. Maqueta preparada para imprimir rótulo de una señal compuesta de peligro. Fuente: elaboración propia. El resultado final de la impresión se muestra en la Figura 44. Figura 44. Resultado de la fabricación de una señal compuesta de peligro. Fuente: elaboración propia. Puesto 3: El último puesto de la línea de fabricación mantiene la dinámica de la etapa 1, ya que esta fase se centra en mejorar la dinámica del puesto de fabricación principal para reducir los tiempos de preparación correspondientes a este puesto (puesto 2). DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 101 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Así pues, la verificación en la etapa 2 se realiza en varios golpes de vista, comprobando que el número de cuadrados que guardan la forma y el rótulo de la señal entre sí y con respecto a los bordes de la placa cumple con las especificaciones. Tipos de cambio: Tras conocer la dinámica de la etapa 2 y, antes de proceder con la toma de tiempos de preparación de los diferentes lotes de señales, es necesario aclarar la importancia que tiene la secuencia de fabricación de las señales en los tiempos de preparación. Este es un factor a tener en cuenta a la hora de tomar los tiempos que no influía en la fabricación de las señales en las etapas 0 y 1 del juego. Así pues, es preciso conocer los diferentes tipos de cambio que se pueden dar en el puesto central de fabricación: CAMBIO DE TIPO 1: Operaciones de ajuste que es preciso realizar en la maqueta para pasar de la fabricación de una señal simple A a una señal simple B. CAMBIO DE TIPO 2: Operaciones de ajuste que es preciso realizar en la maqueta para pasar de la fabricación de una señal simple A a una señal compuesta B. Figura 45. Ajuste de la maqueta para un cambio de tipo 1. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 102 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial CAMBIO DE TIPO 3: Operaciones de ajuste que es preciso realizar en la maqueta para pasar de la fabricación de una señal compuesta A a una señal compuesta B. Figura 46. Ajuste de la maqueta para un cambio de tipo 2. Fuente: elaboración propia. Figura 47. Ajuste de la maqueta para un cambio de tipo 3. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 103 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial CAMBIO DE TIPO 4: Operaciones de ajuste que es preciso realizar en la maqueta para pasar de la fabricación de una señal simple A a una señal compuesta B. • Resultados Figura 48. Ajuste de la maqueta para un cambio de tipo 4. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED 104 Máster en Ingeniería Industrial A continuación, se pueden observar los tres puestos de la línea de producción durante el desarrollo de la etapa 2. Se muestra en la Figura 49, de izquierda a derecha: puesto de corte de placas, puesto de fabricación principal de una señal compuesta de peligro y puesto de verificación de las especificaciones. Figura 49. Implementación de la línea de producción de la Etapa 2. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 105 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Resultados: Una vez haber construido la maqueta base y ser los jugadores conocedores del funcionamiento de esta y de las instrucciones del juego, se realizan diversas simulaciones en las que entren en juego los diferentes tipos de cambio. A continuación, se muestra una tabla con datos medios obtenidos tras la toma de tiempos, recogiendo en ella las distintas opciones de ajuste que se pueden realizar. Tabla 12. Tiempos de preparación medios en la Etapa 2. Fuente: elaboración propia. Cambio Ajustes t preparación 1 sA-sB: Ajuste para pasar de una fabricación de una señal simple A a una señal simple B. • Cambio de plantilla P1 1’04’’ P2 1’20’’ P3 0’14’’ 2 cA – sB: Ajuste para pasar de una fabricación de una señal compuesta A a una señal simple B. • Modificar la posición: - Ajustador vertical - Ajustadores horizontales • Cambio de plantilla P1 1’11’’ P2 1’38’’ P3 0’12’’ 3 cA-cB: Ajuste para pasar de una fabricación de una señal compuesta A a una señal compuesta B. • Modificar la posición: - Ajustador vertical (x2) • Cambio de plantilla (x2) P1 1’13’’ P2 2’40’’ P3 0’15’’ 4 sA – cB: Ajuste para pasar de una fabricación de una señal simple A a una señal compuesta B. • Modificar la posición: - Ajustador vertical - Ajustadores horizontales • Cambio de plantilla (x2) P1 1’16’’ P2 2’52’’ P3 0’14’’ DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 106 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Como se muestra en la Tabla 12, el número de ajustes que se van a realizar en la maqueta va a depender del tipo de cambio que precise la fabricación de un determinado lote de señales. Así pues, el tiempo de preparación no va a ser siempre el mismo, siendo menor en los cambios más sencillos (cambio de tipo 1) e incrementándose en los cambios que precisen mayor número de operaciones de ajuste (cambio de tipo 4). A diferencia de lo ocurrido en las dos primeras fases, en la fase 2, el tiempo de preparación va a depender del tipo de cambio de lote que se realice (véase tabla 12). Esto se debe a que se introduce la maqueta como herramienta de fabricación, de modo que el tipo y número de ajustes a realizar va a variar en función de la señal (simple o compuesta) que se haya fabricado previamente. Pese a esto, se observa que en esta fase se homogenizan los tiempos de preparación de las señales. De este modo, ya no existe una diferenciación de estos tiempos según la forma de la señal que se vaya a fabricar, como ocurría en las fases anteriores con las señales de obligación. De igual modo que en las fases 0 y 1, se analizan a continuación, la diferencia de tiempos que existe para cada puesto de la línea de fabricación: • Puesto 1: debido a que la dinámica establecida en la fase 2 para este puesto coincide con la de la fase anterior, los tiempos del corte de placas son aproximadamente iguales a los obtenidos en la fase 1. Las pequeñas variaciones se justifican en los posibles incidentes que pueden ocurrir durante el desarrollo del puesto: caída o búsqueda de material, falta de habilidad del usuario, etc. • Puesto 2: en el análisis de los tiempos del puesto de la fabricación principal de la señal, es preciso resaltar algunos aspectos: - Los tiempos de preparación varían en función del tipo de señal (simple o compuesta) que se haya fabricado en el lote anterior. - A medida que aumenta el número de operaciones de ajuste se incrementa el tiempo de preparación del lote, siendo este mínimo para el cambio de tipo 1 y máximo para el cambio de tipo 4. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 107 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Los ajustes que mayor tiempo requieren son los ajustes de cambio de plantilla, ya que no son métodos de una vuelta. - El hecho de que la forma de la señal a fabricar no determine el tiempo de fabricación, elimina los cuellos de botella que se producían en las dos fases anteriores en la fabricación de señales de obligación. - Aún existe una diferenciación en los tiempos de preparación del puesto, siendo estos superiores cuando la señal que se fabrica es una señal compuesta (cambios de tipo 3 y 4), ya que requiere dos cambios de plantilla: uno para la forma de la señal y otro para el rótulo de esta. • Puesto 3: la dinámica establecida en la fase 2 para el puesto de verificación coincide con la de la fase anterior, por lo que los tiempos del puesto 3 son prácticamente iguales a los obtenidos en la fase 1. De igual modo que en el puesto 1, las variaciones entre los tiempos de este puesto pueden estar causadas por pequeños incidentes: falta de material, falta de práctica del jugador, etc. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 109 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 7. MEJORAS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Tras haber finalizado el desarrollo de la etapa 2 del juego, en la que el proceso, atendiendo a los datos obtenidos en la toma de tiempos (Tabla 12), se puede y se debe mejorar para lograr los objetivos que propone el juego, se realiza una comparativa de las dos dinámicas, la inicial (etapas 0 y 1) y la dinámica con ayuda de material (etapa 2). El objetivo de esta comparativa es analizar el progreso que se produce a medida que las etapas se suceden, así como determinar cuáles son los aspectos de la etapa 2 que aún requieren mejoras. Comparativa de dinámicas Como ya se sabe, en las etapas correspondientes a la dinámica inicial, los tiempos de preparación desarrollados para fabricar una determinada señal no están condicionados por el tipo de señal que se haya fabricado con anterioridad. Esto cambia en la etapa 2, cuando se introduce la maqueta en el puesto principal de la línea de fabricación del juego. En este caso, los tiempos de preparación están directamente relacionados con el tipo de cambio que se realice en la maqueta. Por este motivo, para realizar una comparativa entre las dos dinámicas, es preciso tomar los tiempos de la fabricación de una secuencia de diferentes tipos de señales en la que entren en juego los cuatro tipos de cambio existentes en el ajuste de la maqueta. Atendiendo a los tipos de cambio mostrados en la Tabla 12 (sA – sB, cA – sB, cA – cB y sA – cB), la secuencia de señales elegida para realizar la toma de tiempos y comparar ambas dinámicas es: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 116 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial parada o si bien ejecutan mientras la maqueta está en funcionamiento, respectivamente. A continuación, se muestra, para cada tipo de cambio de lote, una tabla donde figuran el número de operaciones a realizar con la descripción de cada una de ellas, así como la clasificación de cada operación en interna (I) o externa (E). CAMBIO DE TIPO 1: Las operaciones que se describen a continuación se refieren a los ajustes que es preciso realizar en la maqueta para pasar de la fabricación de un lote simple A , correspondiente a una señal simple determinada, a la fabricación de un lote simple B , relativo a una señal simple diferente a la anterior. En este cambio, únicamente se modifica la plantilla, no es necesario cambiar la posición ni de los ajustadores horizontales ni del ajustador vertical. Tabla 17. Desglose de operaciones para cambiar de un lote simple A a un lote simple B. Fuente: elaboración propia. simple A -> simple B Tarea N.º Op. Descripción I / E Retirar la plantilla A 1 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente a la señal simple A. I 2 Retirar la plantilla A y colocarla fuera de la maqueta. I 3 Retirar la placa con la señal impresa A y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I Poner la plantilla B 4 Posicionar en el espacio de trabajo una placa procedente del jugador 1, con las medidas correspondientes a una señal simple, en la que se va a imprimir la señal simple B. I DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 117 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 5 Coger la plantilla correspondiente a la señal simple B. I 6 Colocar la plantilla B en la maqueta, introduciendo los cuatro tornillos de los ajustadores horizontales por los orificios de esta. I 7 Poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos que se quitaron en la operación nº 1. I Realizar la impresión de la forma de B 8 Coger el rotulador del color correspondiente a la señal que se vaya a imprimir. I 9 Bordear el perímetro de la plantilla B con el rotulador dibujando el contorno de la forma de la señal sobre la placa. I Retirar la plantilla B 10 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente a la señal simple B. I 11 Retirar la plantilla B y colocarla fuera de la maqueta. I 12 Retirar la placa con la señal impresa B y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I CAMBIO DE TIPO 2: Las siguientes operaciones de ajuste es necesario realizarlas para cambiar de la producción de un lote compuesto A , relativo a una señal compuesta determinada, a la producción de un lote simple B , referido a una señal simple diferente a la anterior. El orden de estas operaciones tiene sentido cuando la fabricación de las señales compuestas se realiza en el siguiente orden: 1.- Impresión de la forma de la señal compuesta. 2.- Impresión del rótulo de la señal compuesta. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 118 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Hay que tener en cuenta que, en este cambio, es preciso cambiar la posición de los ajustadores horizontales y del ajustador vertical, así como la plantilla de impresión. Tabla 18. Desglose de operaciones para cambiar de un lote compuesto A a un lote simple B. Fuente: elaboración propia. compuesta A –> simple B N.º op. Título Descripción I / E Retirar la plantilla del rótulo de la señal A 1 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente al rótulo de la señal compuesta A. I 2 Retirar la plantilla y colocarla fuera de la maqueta. I 3 Retirar la placa con la señal impresa A y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I Modficar la posición de los ajustadores horizontales 4 Aflojar y retirar los dos tornillos y arandelas que anclan la posición de cada ajustador horizontal a la base de la maqueta. I 5 Mover hacia la parte interna de la base de la maqueta los ajustadores horizontales, de la posición de impresión de señal compuesta a la posición de impresión de señal simple. I 6 En esta posición, poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos retirados en la operación 4 para inmovilizar los ajustadores horizontales. I Modificar la posición del ajustador vertical 7 Aflojar y retirar los dos tornillos y arandelas que anclan la posición del ajustador vertical a la base de la maqueta. I 8 Mover hacia abajo el ajustador vertical, de la posición de impresión del rótulo a la posición de impresión de la forma, para comenzar con la impresión de la señal simple B. I DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 119 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 9 En esta posición, poner las dos arandelas y ajustar los cuatro tornillos retirados en la operación 7 para inmovilizar el ajustador vertical. I 10 Posicionar en el espacio de trabajo una placa procedente del jugador 1, que tenga las medidas correspondientes a una señal simple. I Poner la plantilla B 11 Coger la plantilla correspondiente a la forma de la señal simple B. I 12 Colocar la plantilla B en la maqueta, introduciendo los cuatro tornillos de los ajustadores horizontales por los orificios de esta. I 13 Poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos que se quitaron en la operación nº 1. I Realizar la impresión de la forma de B 14 Coger el rotulador del color correspondiente a la señal que se vaya a imprimir. I 15 Bordear el perímetro de la plantilla B con el rotulador dibujando el contorno de la forma de la señal sobre la placa. I Retirar la plantilla B 16 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente la forma de la señal compuesta B. I 17 Retirar la plantilla y colocarla fuera de la maqueta. I 18 Retirar la placa con la señal impresa y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I CAMBIO DE TIPO 3: Las operaciones que se describen a continuación hacen referencia a los ajustes que son necesarios realizar en la maqueta para cambiar de la producción de un lote compuesto A , relativo a una señal compuesta determinada, a la producción de un lote compuesto B , referido a una señal compuesta diferente a la anterior. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 120 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial El orden de estas operaciones tiene sentido cuando la fabricación de las señales compuestas se realiza en el siguiente orden: 1.- Impresión de la forma de la señal compuesta. 2.- Impresión del rótulo de la señal compuesta. Hay que tener en cuenta que, para este cambio, no es necesario cambiar la posición de los ajustadores horizontales, pero si del ajustador vertical, pues su posición va a variar en función de la impresión que se vaya a realizar (forma o rótulo de la señal en cuestión). Además de este cambio, también es necesario cambiar la plantilla en dos ocasiones. Tabla 19. Desglose de operaciones para cambiar de un lote compuesto A a un lote compuesto B. Fuente: elaboración propia. compuesta A –> compuesta B N.º op. Título Descripción I / E Retirar la plantilla del rótulo 1 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente al rótulo de la señal compuesta A. I 2 Retirar la plantilla y colocarla fuera de la maqueta. I 3 Retirar la placa con la señal impresa A y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I Modificar la posición del ajustador vertical 4 Aflojar y retirar los dos tornillos y arandelas que anclan la posición del ajustador vertical a la base de la maqueta. I 5 Mover hacia abajo el ajustador vertical, de la posición de impresión del rótulo a la posición de impresión de la forma, para comenzar con la impresión de la señal compuesta B. I 6 En esta posición, poner las dos arandelas y ajustar los dos tornillos retirados en la operación 4 para I DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 121 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial inmovilizar el ajustador vertical con respecto a la base de la maqueta. 7 Posicionar en el espacio de trabajo una placa procedente del jugador 1, que tenga las medidas correspondientes a una señal compuesta. I Poner la plantilla B 8 Coger la plantilla correspondiente a la forma de la señal compuesta B. I 9 Colocar la plantilla B en la maqueta, introduciendo los cuatro tornillos de los ajustadores horizontales por los orificios de esta. I 10 Poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos que se quitaron en la operación nº 1. I Realizar la impresión de la forma de la señal B 11 Coger el rotulador del color correspondiente a la señal que se vaya a imprimir. I 12 Bordear el perímetro de la plantilla B con el rotulador dibujando el contorno de la forma de la señal sobre la placa. I Retirar la plantilla B 13 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente la forma de la señal compuesta B. I 14 Retirar la plantilla y colocarla fuera de la maqueta. I Modificar la posición del ajustador vertical 15 Aflojar y retirar los dos tornillos y arandelas que anclan la posición del ajustador vertical a la base de la maqueta. I 16 Mover hacia arriba el ajustador vertical, de la posición de impresión de la forma a la posición de impresión del rótulo. I 17 Poner las dos arandelas y ajustar los dos tornillos esta posición para inmovilizar el ajustador vertical con respecto a la base de la maqueta. I DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 122 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 18 Posicionar en el espacio de trabajo la placa de la señal compuesta B. I Poner la plantilla del rótulo 19 Coger la plantilla correspondiente al rótulo de una señal compuesta. I 20 Colocar la plantilla en la maqueta, introduciendo los cuatro tornillos de los ajustadores horizontales por los orificios de esta. I 21 Poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos que se quitaron en la operación nº 13. I Realizar la impresión del rótulo de la señal B 22 Coger el rotulador del color correspondiente a la señal que se vaya a imprimir. I 23 Bordear el perímetro de la plantilla con el rotulador dibujando el contorno del rótulo de la señal sobre la placa. I Retirar la plantilla del rótulo 24 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente al rótulo de la señal compuesta B. I 25 Retirar la plantilla del rótulo y colocarla fuera de la maqueta. I 26 Retirar la placa con la señal impresa y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I CAMBIO DE TIPO 4: Las siguientes operaciones de ajuste es necesario realizarlas para cambiar de la producción de un lote simple A , relativo a una señal simple determinada, a la producción de un lote compuesto B , referido a una señal compuesta diferente a la anterior. Las operaciones de la Tabla 20 hacen referencia a la fabricación de las señales compuestas en el siguiente orden: 1.- Impresión de la forma de la señal compuesta. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 123 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 2.- Impresión del rótulo de la señal compuesta. Hay que tener en cuenta que, en este cambio, es preciso cambiar la posición de los ajustadores horizontales y del ajustador vertical, así como realizar dos cambios de plantilla de impresión. Tabla 20. Desglose de operaciones para cambiar de un lote simple A a un lote compuesto B. Fuente: elaboración propia. simple A –> compuesta B N.º op. Título Descripción I / E Retirar la plantilla de la forma de la señal A 1 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla de la forma de la señal simple A. I 2 Retirar la plantilla y colocarla fuera de la maqueta. I 3 Retirar la placa con la señal impresa A y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I Modificar la posición de los ajustadores horizontales 4 Aflojar y retirar los dos tornillos y arandelas que anclan la posición de cada ajustador horizontal a la base de la maqueta. I 5 Mover hacia la parte externa de la base de la maqueta los ajustadores horizontales, de la posición de impresión de señal simple a la posición de impresión de señal compuesta, para comenzar con la impresión de la señal compuesta B. I 6 En esta posición, poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos retirados en la operación 4 para inmovilizar los ajustadores horizontales. I 7 Posicionar en el espacio de trabajo una placa procedente del jugador 1, que tenga las medidas correspondientes a una señal compuesta. I DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 124 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Poner la plantilla B 8 Coger la plantilla correspondiente a la forma de la señal compuesta B. I 9 Colocar la plantilla B en la maqueta, introduciendo los cuatro tornillos de los ajustadores horizontales por los orificios de esta. I 10 Poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos que se quitaron en la operación nº 1. I Realizar la impresión de la forma de la señal B 11 Coger el rotulador del color correspondiente a la señal que se vaya a imprimir. I 12 Bordear el perímetro de la plantilla B con el rotulador dibujando el contorno de la forma de la señal sobre la placa. I Retirar la plantilla B 13 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente la forma de la señal compuesta B. I 14 Retirar la plantilla y colocarla fuera de la maqueta. I Modificar la posición del ajustador vertical 15 Aflojar y retirar los dos tornillos y arandelas que anclan la posición del ajustador vertical a la base de la maqueta. I 16 Mover hacia arriba el ajustador vertical, de la posición de impresión de la forma a la posición de impresión del rótulo. I 17 Poner las dos arandelas y ajustar los dos tornillos esta posición para inmovilizar el ajustador vertical. I 18 Posicionar en el espacio de trabajo la placa de la señal compuesta B. I 19 Coger la plantilla correspondiente al rótulo de una señal compuesta. I DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 125 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Poner la plantilla del rótulo 20 Colocar la plantilla en la maqueta, introduciendo los cuatro tornillos de los ajustadores horizontales por los orificios de esta. I 21 Poner las cuatro arandelas y ajustar los cuatro tornillos que se quitaron en la operación nº 13. I Realizar la impresión del rótulo de la señal B 22 Coger el rotulador del color correspondiente a la señal que se vaya a imprimir. I 23 Bordear el perímetro de la plantilla con el rotulador dibujando el contorno del rótulo de la señal sobre la placa. I Retirar la plantilla del Rótulo 24 Aflojar y retirar los cuatro tornillos y arandelas que sujetan la plantilla correspondiente al rótulo de la señal compuesta B. I 25 Retirar la plantilla del rótulo y colocarla fuera de la maqueta. I 26 Retirar la placa con la señal impresa y pasársela al jugador 3, encargado de la verificación del producto. I Como se puede ver en las Tablas 17, 18, 19 y 20 relativas a la clasificación de las operaciones elementales de los cuatro cambios, todas las operaciones son internas, pues se realizan con la maqueta parada. Esto es debido a que, solo existe un operario para cada puesto en la línea de fabricación y por ello, él mismo debe realizar las tareas de aprovisionamiento, ajustes y desarrollo de las tareas en su puesto de trabajo. Fase 3: Disminuir el número de operaciones internas y convertir el máximo número de operaciones en externas El objetivo de la siguiente fase es convertir el máximo número de operaciones internas en externas, de este modo, todas aquellas operaciones que no precisen una parada de la maqueta para poder ejecutarse se realizarán como operaciones simultáneas a las operaciones internas. Así pues, el tiempo de preparación disminuirá notablemente. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 132 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial La versión mejorada de plantillas tiene dos agujeros por esquina para su sujeción tanto en la fabricación de señales simples como de compuestas. Además, los agujeros no son circulares, sino que tienen forma de pera. Esto último es debido al tipo de sujeción mejorado que se ha diseñado, como se muestra posteriormente en la Figura 54. La última mejora que presentan las plantillas es la incorporación de una espuma de 5mm de espesor en el perímetro de la forma de las señales que sirve como sujeción y guía en el proceso de dibujo de estas. Figura 53. Implementación de la segunda mejora del puesto 2: plantillas. Fuente: elaboración propia. Por último, el método de sujeción de las plantillas de tornillo-tuerca se sustituye por un método mejorado que precisa un menor tiempo de preparación. El intercambio de plantillas en la etapa 2 del juego suponía un elevado despercio de tiempo. Es por ello por lo que los tornillos han sido sustituidos por pasadores que cuentan con una cabeza en su parte superior. a) Versión mejorada de plantillas. b) Detalle de la espuma en una de las plantillas. a) b) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 133 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial La sujeción de las plantillas consiste, por lo tanto, en introducir la cabeza del pasador por la parte ancha del agujero en forma de pera, quedando inmovilizada la plantilla a la maqueta una vez que esta se deslice hasta hacer que el pasador se sitúe en la parte estrecha del agujero. En la Figura 54 se puede observar en detalle un ejemplo de esta sujeción. Figura 54. Implementación de la tercera mejora del puesto 2: sujeción de plantillas. Fuente: elaboración propia. Puesto 3 El uso de la regla métrica para comprobar el cumplimiento de las especificaciones en el puesto de verificación del producto terminado ralentiza notablemente el desempeño del puesto. Por este motivo este método de comprobación se sustituye por plantillas de verificación con las que se observa a simple vista el cumplimiento o incumplimiento de las cotas geométricas y dimensionales. Las plantillas de verificación están formadas por láminas transparentes, en las cuales está impresa la forma de las señales, cubriendo el abanico de las señales disponibles a) Pasadores para la sujeción de plantillas. b) Ejemplo de una sujeción de plantilla. a) b) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 134 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial en el catálogo de producción. De este modo, basta con superponer la lámina transparente correspondiente sobre la señal en cuestión para comprobar las especificaciones del producto terminado. a) b) c) Figura 55. Mejoras en el desarrollo del puesto 3. Fuente: elaboración propia a) Plantilla de verificación de una señal compuesta de peligro. b) Señal compuesta de peligro recibida del puesto 2. c) Superposición de la plantilla de verificación sobre la señal. a) Señales simples DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 135 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial Figura 56. Mejora del puesto 3: plantillas de verificación. Fuente: elaboración propia. • Cumplimiento de las 5S El cumplimiento de las 5S nos va a ayudar a disminuir el tiempo de preparación de la maqueta para la producción de los distintos lotes de señales. El orden, la limpieza y la organización son fundamentales en el puesto de trabajo para disminuir los tiempos de búsqueda y puesta a punto de materiales. A continuación, se muestran las medidas implementadas en el juego para dicho fin: o SEIRI (Organización): eliminar lo innecesario del puesto de trabajo. - Los materiales que se mostraron anteriormente en la Tabla 11, se ordenan según el puesto de trabajo. De este modo, no habrá una zona común de materiales, cada puesto de trabajo solo dispondrá de aquellos que son necesarios para desempeñar su tarea. o SEITON (Orden): organizar los elementos para encontrarlos fácilmente. - Se establece un lugar único para cada elemento. Se le determina una posición específica a cada herramienta o material, donde ha de encontrarse salvo que estos se estén utilizando en el puesto de trabajo. - Se disminuye al máximo la distancia entre el puesto de trabajo y las zonas de almacenaje de útiles. b) Señales compuestas DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 136 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial - Se etiqueta el material y los útiles para que, a simple vista, no sean confundidos. - Se dispone un panel de organización de herramientas con compartimentos para el almacenaje de tuercas y arandelas para organizar el material correspondiente al puesto de la maqueta. - Las zonas de almacenaje del material, así como su forma, se delimitan con cinta adhesiva. Esto facilitará un control visual instantáneo del posicionamiento del material. Así pues, se distinguirá fácilmente una situación normal de una anormal, en la que falte alguna herramienta o útil en el puesto de trabajo. o SEISO (Limpieza): cada trabajador se encarga de la limpieza de su puesto. - Tras concluir la simulación, cada jugador deja su puesto en las mismas condiciones de orden y limpieza que antes de comenzar la simulación. o SEIKETSU (Limpieza estandarizada): estandarizar la solución - Se crean estándares de trabajo para cada puesto que recogen gráfica y esquemáticamente las acciones de limpieza, orden, mantenimiento y operación que ha de cumplir cada jugador. o SHITSUKE (Disciplina): lograr crear un hábito de las medidas anteriores. - Aparte de las instrucciones de juego, los jugadores son conocedores de las medidas implementadas relativas a las 5S, así como sus deberes como jugadores para lograr su cumplimiento. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED 137 Máster en Ingeniería Industrial Se lleva a cabo la implementación de las 5S en el entorno de trabajo de cada puesto para contribuir a la disminución del tiempo de preparación. De este modo, los jugadores cuentan únicamente con el material necesario para el desempeño de su puesto. Como se muestra en la Figura 57, el material se sitúa ordenadamente en lugares previamente determinados. Figura 57. Implementación de las 5S en el puesto de trabajo. Fuente: elaboración propia. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 138 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial • Estandarización de procesos y procedimiento de operación Otro de los aspectos que va a suponer una disminución del tiempo que se emplea en realizar cada una de las operaciones es su estandarización. Para ello, se crean unas fichas en las que, detalladamente, se recoge la secuencia y el procedimiento de cada uno de los movimientos que constituyen la operación. Es labor del jugador estudiárselas previamente al desempeño de su puesto, con el objetivo de eliminar los errores humanos que provoquen un aumento del tiempo de preparación en la fabricación de los diferentes lotes de señales. Para la realización de los estándares de los procesos, se ha de estudiar previamente la secuencia de operaciones que sigue cada uno de los jugadores para desempeñar su trabajo. El fin de esto es proponerle al usuario los movimientos que ha de realizar para emplear un tiempo de preparación pequeño, pero considerando en todo momento la ergonomía del puesto. A continuación, se muestran los estándares de cada uno de los tres puestos que componen la línea de fabricación. Es preciso aclarar que todos ellos hacen referencia a la dinámica del juego tras implementar todas las mejoras detalladas anteriormente. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 139 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial PUESTO 1 Descripción general del puesto: El jugador 1, empleando la cizalla métrica, ha de cortar el papel al tamaño de la señal a fabricar: Simple: 155 x 160 mm Compuesta: 180 x 250 mm Operación Movimientos detallados 1 Levantar la regla de color azul que contiene la cizalla haciéndola girar hacia el lado izquierdo de la base de la maqueta. 2 Coger una lámina en blanco del montón situado en el lado izquierdo de la mesa de trabajo y posicionarla verticalmente sobre la base. 3 Determinar si la señal demandada por el cliente es simple o compuesta para conocer las medidas a las que es preciso cortar la placa. 4 Posicionar la lámina alineando su lado derecho con la cota deseada de la regla métrica superior. (simple:155 mm / compuesta:180 mm). Nota: en la fotografía, señal compuesta S:155x160 mm C:180x250 mm 18 cm DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 140 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial 5 Una vez alcanzada la primera cota, bajar la regla de la cizalla girándola hacia la parte interior. 6 Inmovilizar con la mano derecha la lámina y, con la mano izquierda agarrar el soporte de la cuchilla, deslizándolo desde el extremo superior hasta el inferior, realizando así el primer corte sobre la lámina. 7 Habiendo levantado de nuevo la regla que contiene la cizalla, retirar del entorno de trabajo el pequeño trozo de papel sobrante con la mano izquierda y, con la mano derecha, girar deslizando el papel 90º en el sentido contrario a las agujas del reloj. 8 Posicionar la lámina alineando su lado derecho con la cota deseada de la regla métrica superior. (simple:160 mm / compuesta:250 mm). Bajar de nuevo la cizalla una vez que el posicionamiento sea el correcto. 9 Inmovilizar con la mano derecha la lámina y, con la mano izquierda, agarrar el soporte de la cuchilla deslizándolo desde el extremo superior hasta el inferior, realizando así el segundo y último corte sobre la lámina. 25 cm DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SERIOUS GAME 141 PARA EL APRENDIZAJE DEL SMED Máster en Ingeniería Industrial PUESTO 2 – Señal simple Descripción general del puesto: El jugador 2 ha de ajustar la maqueta adecuadamente, siguiendo las indicaciones, para dibujar la forma de la señal. Para ello se han de emplear las plantillas y rotuladores correspondientes. Operación Movimientos detallados 1 Posicionar el ajustador vertical hasta alcanzar la posición deseada. Para desanclar la posición inicial del ajustador, colocar las manos sobre cada una de las mariposas de agarre de este y girarlas en sentido antihorario, simultáneamente, aflojándolas. 2 Mover el ajustador, deslizándolo sobre la base de la maqueta, hasta que el tornillo coincida con el extremo superior de la ranura del mismo. 3 Alcanzada la posición deseada, inmovilizar el ajustador a la base de la maqueta. Para ello, colocar las manos sobre cada una de las mariposas de agarre de este y girarlas en sentido horario, apretándolas.