diseÑo e implementaciÓn de un sistema...
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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA AUTOMÁTICO DE
IDENTIFICACIÓN, SEGUIMIENTO Y CONTROL DE PRODUCTO EN PROCESO
PARA COLMENA S.A.S.
CESAR AUGUSTO ROSAS SIERRA
LUIS ALEJANDRO COLORADO
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y LOGÍSTICA
BOGOTÁ D.C.
2017.
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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA AUTOMÁTICO DE
IDENTIFICACIÓN, SEGUIMIENTO Y CONTROL DE PRODUCTO EN PROCESO
PARA COLMENA S.A.S.
CESAR AUGUSTO ROSAS SIERRA
LUIS ALEJANDRO COLORADO
TRABAJO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE
ESPECIALISTA EN PRODUCCIÓN Y LOGÍSTICA
DIRECTOR:
ING. MSC. JULIAN ALFONSO TRISTANCHO PHD
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y LOGÍSTICA
BOGOTÁ D.C.
2017.
iii
Dedicatoria
A Dios. Amigo fiel en los momentos difíciles y compañero en la soledad.
Nuestros padres, orgullo de honestidad y honradez en la distancia.
Nuestros hermanos, apoyo incondicional en las dificultades.
A mi esposa, descanso permanente de mis pensamientos.
Nuestros hijos, esperanza del mañana y futuro de prosperidad para mi alma.
Nuestros sobrinos, anhelos futuristas del presente.
Nuestros amigos y compañeros, apoyo frecuente en el conocimiento.
Nuestros profesores, artífices del saber.
A la Universidad Distrital Francisco José de caldas. Lumen en la existencia.
.
iv
Agradecimientos
Los autores expresan sus agradecimientos:
A Dios. Por darnos la oportunidad de vivir, por guiarnos en el camino de la vida, y por ser
nuestra luz en todo momento.
A Nuestros padres. Que siempre han estado presentes en cada momento de nuestra
existencia, brindando su apoyo incondicional, guiándonos para ser mejores personas,
quienes día a día contribuyen en nuestra formación y al logro de nuestras metas.
A Nuestras Familias. Por su apoyo moral e incondicional en el logro de cada triunfo.
A El Consorcio Metalúrgico Nacional Colmena S.A.S., por brindarnos la oportunidad de
desarrollar el proyecto en sus instalaciones.
A La Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Por brindarnos los recursos y
conocimientos necesarios para la preparación de nuestro futuro profesional.
A Los docentes. Participes de nuestra formación en el transcurso de años de gran felicidad e
inolvidables en el recuerdo.
A Todas aquellas personas que de una u otra forma colaboraron en el desarrollo de este.
v
Tabla de Contenidos
Introducción .................................................................................................................................... 1
Capítulo 1 Aspectos Generales Del Proyecto ................................................................................. 4
1.1. El Problema de Investigación .............................................................................................. 5
1.2. Formulación del Proyecto, La Pregunta de Investigación ................................................... 6
1.3. Delimitación del Problema .................................................................................................. 6
1.4. Objetivos .............................................................................................................................. 7
1.4.1. General .......................................................................................................................... 7
1.4.2. Específicos .................................................................................................................... 7
1.5. Justificación ......................................................................................................................... 9
1.6. Alcance del proyecto.......................................................................................................... 10
Capítulo 2 Colmena S.A.S y el Control de la Producción ............................................................ 11
2.1. Historia y contexto de Colmena S.A.S. en el Campo de Producción ................................ 11
2.2. Colmena S.A.S. y la Industria del Acero ........................................................................... 12
2.3. Estructura organizativa de Colmena S.A.S. ....................................................................... 14
2.3.1. El horizonte institucional de Colmena S.A.S.............................................................. 16
2.3.2. Políticas de calidad de Colmena S.A.S. ...................................................................... 16
2.3.3. Estructura del sistema de producción en Colmena S.A.S. .......................................... 17
2.4. Caracterización de los centros productivos........................................................................ 20
2.4.1. Cortadora Pasxon ........................................................................................................ 20
2.4.2. Formadora Yoder ........................................................................................................ 21
2.4.3. Enderezadora............................................................................................................... 21
2.4.4. Banco neumático. ........................................................................................................ 22
2.4.5. Banco hidrostático ...................................................................................................... 22
2.4.6. Galvanizadora Galva ................................................................................................... 23
vi
2.4.7. Roscadora .................................................................................................................... 23
2.4.8. Sistemas de pesaje (básculas) ..................................................................................... 24
2.5. Proceso de flujo de materia en proceso .............................................................................. 27
2.5.1. Recepción de materia prima........................................................................................ 27
2.5.2. Verificación del Paking List ....................................................................................... 27
2.5.3. Identificación y etiquetado de materia prima recibida. ............................................... 27
2.5.4. Almacenamiento de materia prima. ............................................................................ 28
2.6. Proceso de Corte Lámina. .................................................................................................. 29
2.7. Proceso de formado de tubería ........................................................................................... 31
2.7.1. Los Desenrollados ....................................................................................................... 31
2.7.2. La estación de soldado transversal .............................................................................. 32
2.7.3. El Acumulador de lámina ........................................................................................... 33
2.7.4. La Sección de Preformado .......................................................................................... 33
2.7.5. La Estación de soldado longitudinal ........................................................................... 34
2.7.6. La Sección de enfriamiento ........................................................................................ 35
2.7.7. La Sección de calibrado y formado final .................................................................... 36
2.8. El Proceso roscado ............................................................................................................. 37
2.9. Proceso de galvanización ................................................................................................... 38
2.10. Proceso de empaque ......................................................................................................... 38
Capítulo 3 Colmena S.A.S. y los Sistemas de Planificación y Soporte de la Producción ............ 40
3.1. Ecosistema de aplicaciones de Colmena S.A.S. ................................................................ 41
3.2. Arquitectura del software ERP en Colmena S.A.S. ........................................................... 45
3.3. Estructura de sistemas manuales de soporte de la producción de Colmena S.A.S. ........... 46
3.3.1. Recepción de materia prima........................................................................................ 46
3.3.2. Proceso de corte .......................................................................................................... 49
vii
3.3.3. Proceso de formado..................................................................................................... 51
3.3.4. Procesos complementarios .......................................................................................... 53
3.3.5. Datos registrados en los formatos ............................................................................... 54
3.3.6. Proceso de control de calidad ..................................................................................... 54
Capítulo 4 Metodología e Identificación de las Variables de Diseño ........................................... 56
4.1. Diseño matriz DOFA para Colmena S.A.S. ...................................................................... 56
4.2. Diagrama de Ishikawa para Colmena S.A.S. ..................................................................... 59
4.3. Encuesta de identificación de problemas de soporte a la manufactura en Colmena S.A.S.
................................................................................................................................................... 61
4.3.1. Planteamiento y selección de preguntas ..................................................................... 63
4.3.2. Identificación de errores en las entradas de producción ............................................. 64
4.3.3. Faltantes por ajustes de inventarios ............................................................................ 66
4.3.4. Demoras para obtener información de producción en planta ..................................... 67
4.3.5. Origen de la información errónea en planta ................................................................ 68
4.3.6. Características faltantes de información de planta ...................................................... 69
4.4. Datos estadísticos obtenidos por ERP Unoee Enterprise. .................................................. 70
4.5. Identificación del origen de los problemas del control de la producción .......................... 71
4.5.1. Problemas de digitación .............................................................................................. 72
4.5.2. Problemas en el flujo de la información. .................................................................... 75
4.5.3. Problemas a nivel de planta ........................................................................................ 76
4.5.4. Proceso de recepción y almacenamiento materia prima ............................................. 76
4.5.5. Formadora de tubería .................................................................................................. 78
Capítulo 5 Estado del Arte Sistemas de Identificación Automática y Captura de Datos. ............ 81
5.1. Etapas de la automatización industrial ............................................................................... 82
5.2. Sistema de captura de datos en planta. ............................................................................... 85
5.3. Sistemas de identificación automática y captura de datos. ................................................ 86
viii
5.3.1. Codificación óptica ..................................................................................................... 89
5.3.2. Codificación electromagnética.................................................................................... 89
5.4. Sistema de Identificación por código de barra data matrix. ............................................... 92
5.5. Sistemas automáticos de captura de datos ......................................................................... 94
5.5.1. Terminales móviles ..................................................................................................... 96
5.5.2. Impresoras de código de barras................................................................................... 98
5.5.3. Etiqueta para la impresión de código de barras .......................................................... 99
Capítulo 6: Diseño del Sistema de Adquisición Automática de Datos ...................................... 101
6.1. Elección de la situación de partida................................................................................... 102
6.2. Elección de la tecnología para un sistema de captura de datos automático. .................... 103
6.2.1. Terminales móviles ................................................................................................... 104
6.2.2. Impresoras de código de barras................................................................................. 105
6.2.3. Sistema de identificación automática de materiales ................................................. 106
6.2.4. Elección del tipo de etiquetas. .................................................................................. 107
6.3. Sistema de control de producción basado en terminales móviles y códigos matriciales
inteligentes. ............................................................................................................................. 109
6.4. Elección de las herramientas de software ........................................................................ 110
6.4.1. Base de datos............................................................................................................. 111
6.4.2. Sistema de planeación y recursos empresariales ERP .............................................. 111
6.4.3. Leguaje de programación .......................................................................................... 112
6.4.4. Estructura o modelo del sistema de adquisición de datos ......................................... 112
6.4.5. Conexión de transferencia e intercambio de datos ................................................... 113
6.5. Descripción de la solución de software desarrollada ....................................................... 114
6.5.1. Recepción de Materia prima ..................................................................................... 114
6.5.2. Corte de materia prima .............................................................................................. 115
6.5.3. Formado de tubería ................................................................................................... 116
ix
6.5.4. Enderezado de tubería ............................................................................................... 118
6.5.5. Galvanización de tubería........................................................................................... 118
6.5.6. Procesos: bancos de pruebas, corte tubería, roscado y empaque. ............................. 119
6.6. Descripción de la solución de software diseñada. ........................................................... 120
6.7. Diseño gráfico aproximado de la aplicación wipcontrol. ................................................ 121
6.7.1. Corte .......................................................................................................................... 122
6.7.2. Formado .................................................................................................................... 123
6.7.3. Estado de Orden. ....................................................................................................... 124
6.7.4. Control de calidad ..................................................................................................... 125
Capítulo 7 Implementación de la Solución Diseñada ................................................................. 126
7.1. Sistema de captura de datos Wipcontrol .......................................................................... 127
7.2. Sistema de captura de datos Wipcontrol basado en Web service. ................................... 128
7.3. Aplicación del sistema de captura de datos Wipcontrol para el control de la producción
basado en equipos móviles...................................................................................................... 128
7.4. Instrumentación sobre la maquinaria ............................................................................... 130
7.5. Sistema de codificación e identificación de productos. ................................................... 131
7.6. Resultados obtenidos. ...................................................................................................... 133
7.6.1. Fases de implementación del proyecto de captura de datos ..................................... 133
8. Conclusiones ........................................................................................................................... 140
8.1. Resultados obtenidos ......................................................... ¡Error! Marcador no definido.
9. Proyecciones del Trabajo de Grado ........................................................................................ 144
10. Referencias ............................................................................................................................ 145
11. Anexos .................................................................................................................................. 149
11.1. Anexo A. Formato de Encuesta ....................................................................... 149
11.2. Anexo B. Descripción Detallada Del Sistema De Captura De Datos ............. 150
11.3. Anexo C. Manual de Usuario Recepción de Materia Prima ........................... 156
x
11.4. Anexo D. Manual de Usuario Corte de Materia Prima ................................... 161
xi
Lista De Tablas
Tabla 1. Objetivos ........................................................................................................................... 8
Tabla 2. Matriz de Debilidades, Oportunidades, Fortalezas y Amenazas (DOFA). ..................... 57
Tabla 3. Relación Constante y Nivel de Confianza ...................................................................... 62
Tabla 4.Datos recogidos en la aplicación de la fórmula ............................................................... 62
Tabla 5. Distribución de la muestra utilizada para la encuesta. .................................................... 63
Tabla 6. Niveles de confianza, ...................................................................................................... 64
Tabla 7. Ajustes en inventarios año 2011 a 2013. ........................................................................ 70
Tabla 8. Errores en digitación en las órdenes de producción ....................................................... 72
Tabla 9. Errores en la digitación en las unidades .......................................................................... 73
Tabla 10. Errores en digitar de codificación ................................................................................. 74
Tabla 11. Elección sistema de identificación de productos ........................................................ 107
Tabla 12. Evaluación indicadores de medición. ......................................................................... 139
xii
Lista De Figuras
Figura 1. Diagrama de flujo por bloques carga planta .................................................................... 5
Figura 2. Estructura de la cadena siderúrgica en Colmena. .......................................................... 12
Figura 3. Distribución de la producción de acero en Colombia. .................................................. 13
Figura 4. Participación de la producción nacional en acero. ........................................................ 14
Figura 5. Organigrama técnico. .................................................................................................... 15
Figura 6. Aseguramiento de calidad. ............................................................................................ 15
Figura 7. Diagrama de flujo esquemático. .................................................................................... 18
Figura 8. Distribución de planta Colmena S.A.S. ......................................................................... 19
Figura 9. Cortadora Pasxon........................................................................................................... 20
Figura 10. Formadora Yoder......................................................................................................... 21
Figura 11. Enderezadora. .............................................................................................................. 21
Figura 12. Banco Neumático, ....................................................................................................... 22
Figura 13. Banco Hidrostático, ..................................................................................................... 23
Figura 14. Galvanizadora Galva. .................................................................................................. 23
Figura 15.Roscadora ..................................................................................................................... 24
Figura 16. Báscula de pesaje de producto en proceso tubería, nave 1. ......................................... 25
Figura 17. Báscula de pesaje de producto en proceso y producto terminado, nave 2. ................. 25
Figura 18. Báscula de pesaje de producto en proceso y producto terminado (nave 3). ................ 26
Figura 19. Báscula de pesaje de producto proceso y producto terminado. ................................... 26
Figura 20. Almacenamiento desordenado de materia prima ........................................................ 28
Figura 21. Cortadora lámina Pasxon. ............................................................................................ 30
Figura 22. Izq. corte y embobinado y Der. Zunchado de rollitos. ................................................ 30
Figura 23. Bodega producto en proceso. ...................................................................................... 31
Figura 24. Desenbobinador, formadora ETNA. ............................................................................ 32
xiii
Figura 25. Soldadora transversal formadora ETNA. .................................................................... 32
Figura 26. Acumulador de lámina Mannesman. ........................................................................... 33
Figura 27. Sección de rodillos formadora Mannesman. ............................................................... 34
Figura 28. Formador soldadora Mannesman. ............................................................................... 35
Figura 29. Refrigeración formadora Yoder 1. .............................................................................. 35
Figura 30. Formadora de tubos ..................................................................................................... 36
Figura 31. Maquinaria de la zona de roscado. .............................................................................. 37
Figura 32. Área y maquinaria de la zona de galvanizado. ............................................................ 38
Figura 33. Zona de empaque de producto terminado. .................................................................. 39
Figura 34. ERP Siesa Enterprise. .................................................................................................. 41
Figura 35. Módulos ERP Siesa Enterprise:................................................................................... 42
Figura 36. Ecosistema de aplicaciones Colmena S.A.S................................................................ 44
Figura 37. Arquitectura ERP. ........................................................................................................ 46
Figura 38. Formato de instrucción de cargue. ............................................................................... 47
Figura 39. Formato De recepción de MP. ..................................................................................... 48
Figura 40. Formato de producción de orden de corte. .................................................................. 51
Figura 41. Hoja de información diaria proceso de formado. ........................................................ 53
Figura 42. Certificado de calidad. ................................................................................................. 55
Figura 43. Diagrama de Ishikawa tipo 6M. .................................................................................. 60
Figura 44. Análisis pregunta 1 encuesta diagnóstico planta Colmena.......................................... 65
Figura 45. Análisis pregunta 2 diagnósticos planta Colmena. ...................................................... 66
Figura 46. Pregunta 3 diagnostico planta Colmena S.A.S. ........................................................... 67
Figura 47. Análisis pregunta 4 diagnostico planta Colmena S.A.S. ............................................. 68
Figura 48. Análisis pregunta 5 diagnostico planta Colmena. ....................................................... 69
Figura 49. Histórico de ajuste de inventarios en Colmena S.A.S. ................................................ 71
xiv
Figura 53. Problema de almacenamiento de materia prima M.P .................................................. 76
Figura 54. Etiquetas para identificación de rollos y rollitos ......................................................... 78
Figura 55. Reportes de órdenes de producción en formadora. ..................................................... 78
Figura 56. Reportes de órdenes de producción e identificación los procesos. ............................. 79
Figura 57. reporte de báscula ordenes de producción diaria. ........................................................ 80
Figura 58. Formato de reporte diario. ........................................................................................... 82
Figura 59. Pirámide de la automatización..................................................................................... 83
Figura 60. Detalle de una pantalla de un SCADA de una planta cementera ................................ 84
Figura 61. Detalle de una pantalla de un MES. ............................................................................ 85
Figura 62. Estructura básica de los sistemas de captura de datos. ................................................ 88
Figura 63. Ejemplo de codificación óptica. .................................................................................. 89
Figura 64. ejemplo de codificación RFID..................................................................................... 90
Figura 65. Comparativo de los diferentes sistemas de captura de datos. ...................................... 91
Figura 66. Estructura de los códigos datamatrix ........................................................................... 93
Figura 67. Estructura de un sistema de captura de datos. ............................................................. 95
Figura 68. Terminales móviles para captura de datos................................................................... 97
Figura 69. Impresoras de códigos de barras.................................................................................. 98
Figura 70. Etiquetas de impresión de códigos de barras. ............................................................ 100
Figura 71. Terminal Thor ............................................................................................................ 104
Figura 72. Terminal Honeywell 99x ........................................................................................... 105
Figura 73. Lector código de barras. ............................................................................................ 105
Figura 74. Terminal Thor ............................................................................................................ 106
Figura 76. Diseño de impresión de etiqueta para la marcación de productos. ............................ 108
Figura 77. Diagrama de base de datos integrada dispositivos móviles....................................... 109
Figura 78. Estructura de la red de comunicaciones organización GYJ. ..................................... 113
xv
Figura 79. Captura datos recepción de Materia prima. ............................................................... 115
Figura 80. Captura datos proceso de corte tubería. ..................................................................... 116
Figura 81. Captura datos zona de formado. ............................................................................... 117
Figura 82. Captura datos sección de enderezado. ...................................................................... 118
Figura 83. Captura datos zona Galvanización. .......................................................................... 119
Figura 84. Captura datos procesos complementarios. ................................................................ 119
Figura 85. Detalle diseño inicial aplicación (Wipcontrol) sistema de captura de datos. ............ 120
Figura 86. Módulo de recepción de materia prima. .................................................................... 122
Figura 87. Módulo de corte y registro de peso. .......................................................................... 123
Figura 88. Módulo de formado ................................................................................................... 124
Figura 89. Módulo ordenes de producción. ................................................................................ 124
Figura 90. Módulo órdenes de producción: ................................................................................ 125
Figura 91. Aplicación de captura de datos Wipcontrol ............................................................... 127
Figura 92. Terminal Honeywell y terminal Thor, proceso de recepción, corte de Mp ............... 129
Figura 93. Montaje de sistema de pesaje automatizado para la cortadora de lámina. ................ 131
Figura 94. Implementación de sistema de codificación e identificación .................................... 132
Figura 95. Implementación Wipcontrol proceso de corte. .......................................................... 134
Figura 96. Informe en tiempo real de los documentos realizados en planta. .............................. 135
Figura 97. Informe comparativo ingresos automáticos vs entregas manuales. ........................... 136
Figura 98. Informe de tiempos de operación vs tiempos de paro. .............................................. 137
Figura 99. Implementación Wipcontrol proceso de corte. .......................................................... 138
1
Introducción
Este trabajo tiene como objetivo principal diseñar e implementar nuevas aplicaciones de
software para la captura de registros de producción, desarrolladas a la medida de Colmena S.A.S.
dichas aplicaciones se caracterizan por tener un alto grado de confiabilidad y certeza a la hora de
realizar los registros de producción en tiempo real. Por tanto, en la actualidad muchas empresas
del sector metalúrgico están optando por la implementación de este tipo de herramientas que
reducen costos y generan valor agregado.
Una de las debilidades de implementar un proyecto de captura de información en línea, es
la dificultad de realizar la programación del software para cada uno de los centros de trabajo,
debido a que cada uno de estos, cumple con características propias, en las que cada uno realiza un
procedimiento diferente, aumentando el grado de complejidad en el momento de su
implementación, la cual, se podría complicar debido a factores que no se tengan en cuenta en el
levantamiento de la información al momento de realizar la programación, estos imprevistos
llevarían a realizar procesos de acuerdo al nivel de complejidad. Por lo tanto, el ejercicio que aquí
se muestra está orientado a implementar un sistema de captura de datos en cada centro de trabajo
y lograr así solucionar las falencias que la empresa Colmena S.A.S. presenta en la captura diaria
de la información y que afecta ostensiblemente la cadena de suministros en los procesos de
inventarios, entregas de producción y tiempos de parada.
De igual modo, este proyecto aplica tecnologías que se encuentran en el mercado, en las
cuales se emplean sistemas de identificación automática y captura de datos como: Identificación
por códigos de barras, red inalámbrica (wifi), terminales móviles, tabletas, lectores, impresoras
etc. Toda esta tecnología combinada con una aplicación que sea capaz de recoger, almacenar y
enviar los datos hacia el ERP, permitirá mejorar y optimizar los procesos en tiempo real. De esta
manera, se podrá realizar el control de los inventarios que pasan por el torrente de producción en
tiempo real, saber el estado de producción por máquina y el proceso en que se encuentra cada
una, además se podrá visualizar el tiempo real de las paradas ocasionadas en los centros de
trabajo e identificar las causas de pérdidas de productividad y costos, así mismo se podrá realizar
2
el seguimiento y control los diferentes indicadores que se tienen en cada máquina, para lograr
determinar su cumplimiento.
Así las cosas, este proyecto fue desarrollado e implementado en Colmena S.A.S., empresa
que pertenece al sector metalúrgico y tiene cincuenta y nueve (59) años de experiencia en el
mercado; además, reúne todas las características para hacer posible que este proyecto tenga
aplicación en el nivel bajo, de automatización en cada centro de trabajo; de igual modo, recoge
gran cantidad de registros realizados manualmente, grandes volúmenes de producción y de
inventarios, que no son fáciles de controlar. De allí la importancia de usar un Modelo de
programación y de producción complejo, teniendo en cuenta sus distintas posibilidades de
fabricación.
La estructura del documento está organizada por capítulos, en el primero se realiza una
breve descripción de las características generales del proyecto, (el origen, motivación y aspectos
de la empresa donde fue desarrollado), seguidamente en los capítulos dos, tres y cuatro se
describen las tecnologías empleadas para la realización de trabajo, fundamentalmente se describe
la situación actual en los campos de gestión y control de la producción en los centros de
productivos de colmena S.A.S., luego, se presentan los sistemas de captura de datos en planta
empleados fundamentalmente en la identificación de artículos. Además, se analizarán los
Sistemas de Identificación Automática y captura de datos, posteriormente describen los Sistemas
de Gestión Empresarial -ERP-, en todo lo relativo a sus módulos de producción y gestión de
proyectos.
Asimismo, en el capítulo cinco se presentan los sistemas de identificación automática
disponible para este trabajo, los cuales se orientan a la mejora de la productividad en los centros
de trabajo, basados en aplicaciones e instrumentación para la captura automática de datos. Luego,
en el capítulo seis se presentan los aspectos metodológicos del trabajo realizado y se describe el
diseño de un sistema de adquisición de datos para mejorar los procesos productivos de forma
automática y en tiempo real de la compañía de colmena S.A.S. Continuamente, en el capítulo
siete se describe una completa solución para la mejora de la productividad de colmena S.A.S.,
3
basada en sistema de captura de datos implementado con terminales móviles de comunicación,
códigos de barras, impresoras, y demás elementos que permiten mejorar los procesos de
fabricación de artículos. Por último, en el capítulo ocho, se detallan los resultados y las
conclusiones de este trabajo de grado.
4
1. Capítulo 1
Aspectos Generales del Proyecto
Este proyecto surgió de una investigación preliminar realizada en el año 2010 por el
ingeniero Julián Puerto Fonseca, director de producción de la planta fabricante de tubería
Colmena S.A.S., su trabajo tenía como objetivo la automatización de la información generada en
plantas de fabricación en cada uno de los centros de trabajo, y de esta manera lograr la reducción
de los tiempos de ingreso de datos al sistema ERP.
Durante dicho proceso de investigación, se percibió que la dirección de producción, a
pesar de la mejora continua realizada en cada uno procesos productivos, continuaba teniendo
dificultades en cada uno de los centros de trabajo, donde se generan registros diarios de
producción. Sin embargo, Colmena S.A.S. ha contado con un ERP como su sistema de
información llamado SIESA Enterprise, el cual, centra sus actividades en procesos
administrativos, maneja módulos tales como gestión de compras, gestión financiera, gestión
ventas, gestión de proyectos, gestión de talento humano, gestión y planificación de producción.
Pero este ERP no está adaptado al proceso de captura de inventarios en planta, por ende, cada
centro de trabajo se ve afectado por no tener información tiempo en real, debido a esto, la
información que el departamento de producción requiere para poder realizar las entregas de
productos terminados a tiempo, se ve interrumpida porque aún se realizan procesos manualmente.
En ese orden de ideas, empresa cuenta con una planta de fabricación de tubería con
capacidad de 5500 toneladas mensuales puestas en el almacén de producto terminado. A
continuación, se muestra en la
, la distribución de cargas por centro de trabajo, mostrando la capacidad instalada de las
máquinas que intervienen en los procesos de corte de materia prima, formado de tubería, proceso
de galvanización en caliente, roscado y empaque.
5
Figura 1. Diagrama de flujo por bloques carga planta
Fuente: Manual de calidad Colmena S.A.S. (2015)
1.1. El Problema de Investigación
Las empresas que no cuentan con un sistema de captura de datos en piso, hecho a la
medida, presentan dificultades en las operaciones consistentes por ejemplo cuando la información
en planta, es recopilada en formatos normalizados por calidad y diligenciados por los operadores
a mano, ya que esto lo que genera errores en los registros; la información es recogida por un
analista de producción 18 horas después de haberse ejecutado una operación en un centro de
trabajo, lo cual ocasiona retrasos en los despachos. Asimismo, los ajustes en los inventarios se
ven reflejados por los errores en digitación en el ERP, generando esto información errada; el
tiempo que tarda realizar un inventario físico y lograr cruzarlo con los inventarios ERP hacen que
se generen tiempos improductivos. Además, el departamento de producción y mantenimiento no
cuenta con información de los centros producción cuando se generan paradas por fallas o tiempos
muertos.
6
Los inconvenientes anteriormente mencionados provocan sobrecostos y atrasados en las
entregas de productos terminados, lo cual, afecta la rentabilidad de la compañía. Para mejorar las
falencias descritas, la empresa quiere implementar un sistema que permita automatizar la captura
de datos y registros en planta, en cada uno de los centros de trabajo y que garantice en tiempo
real, el flujo de información y trazabilidad, minimizando los errores en digitación, tiempo y
retrabajo en cada una de las operaciones que realiza. De allí la idea de mejorar la rentabilidad y
competitividad de compañía Colmena S.A.S., y posicionarla como una empresa pionera en
diseñar y automatizar sus procesos en cada uno de los centros de trabajo.
1.2. Formulación del Proyecto, La Pregunta de Investigación
Teniendo en cuenta los aspectos anteriormente mencionados, se hace necesario reconocer
la necesidad de mejorar la captura de información en los centros de trabajo para así mejorar los
procesos producción, esto se ha podido evidenciar en las industrias que han implementado
software de sistema de captura (Caviedes, Ramírez y Enciso, 2010) para mejorar el proceso de
producción y prestar un mejor servicio.
De allí, que para la realización de este trabajo sea necesario plantear unos objetivos, unas
metas y unos alcances del mismo, en ese orden de ideas, la pregunta que orienta el presente
trabajo consiste en ¿Cómo se puede mejorar el registro o captura de la información generada en
planta hacia el sistema ERP de la empresa Colmena S.A.S., a partir de la implementación de un
sistema de información automatizado en planta?
1.3. Delimitación del Problema
Una vez analizado el sistema de producción utilizado por colmena S.A.S. Se comprobó
que a pesar de realizar correctamente la planificación e ingreso de la producción en el ERP.
Adolece de un sistema eficiente para el control de la producción, en gran parte ocasionado por
falta de comunicación, entre lo que sucede en la planta de fabricación y el sistema de información
de la empresa. Para incrementar la productividad y reducir los errores generados en los centros de
7
trabajo se decidió hacer énfasis en aspectos claves tales como la mejora en la captura de datos en
planta y buscar un método que funcione con una mínima intervención por parte de los
colaboradores, con el objetivo de reducir los errores en la información capturada, y minimizar los
desplazamientos improductivos por la planta. De igual modo, Integrar la información obtenida de
forma eficiente en el sistema de información de colmena S.A.S., se busca una aplicación que
permita una óptima integración con el ERP, se elegirán aplicaciones desarrolladas a la medida de
la compañía y de código abierto, que permita acceder al código fuente de la aplicación,
facilitando la integración de datos con otros sistemas.
Esto permitirá mejorar el control de los inventarios por lotes de producción y realizar la
trazabilidad de producción de cada una de las máquinas. Todo esto con el objetivo final de
incrementar la productividad y mejorar certeza y agilidad de la información.
1.4. Objetivos
Para aportar en la solución de la pregunta planteada, alcanzar las metas propuestas y
conseguir los alcances, se hace necesario formular los siguientes objetivos:
1.4.1. General
Diseñar e implementar un sistema de información automatizado en planta, que permita en
tiempo real, la captura, seguimiento y control de la producción de cada uno de los centros de
trabajo de la planta y así mejorar la recolección de los registros generados en el proceso
productivo.
1.4.2. Específicos
• Registraar en tiempo real el flujo de información en todos los procesos de la cadena
logística de tubos Colmena.
8
• Implementar un modelo de integración de equipos robustos que permitan la obtención
de información y envió de las misma hacia el sistema de información ERP.
• Implementar un sistema de codificación e identificación de productos.
Para alcanzar dichos objetivos, a continuación, se describen las metas propuestas para el
cumplimiento de cada uno, allí se podrá medir el cumplimiento de los mismos mediante un
indicador se seguimiento y control.
Tabla 1. Objetivos
Objetivos del proyecto Proceso Meta META
Registrar en tiempo real el flujo
de información en todos los
procesos de la cadena logística
de tubos Colmena.
Reducción de ajustes por faltantes de inventarios 90%
Eliminar el tiempo de ingreso de los registros de
producción 100%
Reducción de tiempo de elaboración de los
inventarios. 98%
Implementar un modelo de
integración de equipos robustos
que permitan la obtención de
información y envió de las
misma hacia el sistema de
información ERP.
Maximizar los tiempos productivos, mediante la
reducción de los tiempos muertos 80%
Reducción de consumo de papelería 100%
Implementar un sistema de
codificación e identificación de
productos
Reducir los errores de digitación 100%
Garantizar la trazabilidad y la exactitud de la
información 100%
Fuente: los autores
9
1.5. Justificación
En una empresa, la alta gerencia toma decisiones trascendentales que impulsan o retrasan
los procesos de las mismas, esto lo hace a partir de la información recolectada sobre el
funcionamiento de sus diferentes procesos, dicha información es parte fundamental para el éxito
o el fracaso de las empresas. Para el caso que nos ocupa Colmena S.A.S.., actualmente trabaja
con un sistema de información ERP, llamado Siesa Enterprise, que centra su atención en los
procesos administrativos, descuidando un poco los procesos operativos, en especial el ingreso de
productos y la toma inventarios, esto se está realizando en forma manual y con ayuda de
formatos, motivo por el que la captura de información en el proceso de producción se ve
altamente afectado.
La afectación se evidencia principalmente en aspectos tales como los ajustes de los
inventarios por faltantes en las bodegas, los cuales alcanzan los cuatrocientos millones de pesos
anuales; sumado a esto, la información registrada en el sistema se realiza 24 horas después de
haberse ejecutado la producción; el control y la optimización de tiempos muertos no ha permitido
la mejora y eficiencia de las máquinas; de igual modo, los de errores por digitación y
transcripción ocasiona múltiples retrasos y ajustes, además, el retorno de la inversión dependerá
de la posibilidad de cuantificar aspectos de su operación actual, tales como la exactitud en las
mermas reales en la planta y el flujo del material (actualmente en el proceso de corte está en 2.1
% y en los procesos de formado y complementarios está en el 3%).
En este orden de ideas, es preocupante el alistamiento de las órdenes de producción, ya
que actualmente no hay información del tiempo de producción de una orden, tan solo hay un
estudio de tiempo óptimo, que depende de cada producto, que puede ser de 4 a 14 horas de
tiempo de Trabajo En Proceso -TEP-; y que se pretende medir en el tiempo real, sin mencionar la
reducción en reprocesos y costos por errores de digitación o el Costo de la operación a través de
aumento en la productividad y lo referente a la reducción de tiempo de elaboración de los
inventarios.
10
1.6. Alcance del proyecto
Este proyecto está orientado en diseñar e implementar una solución de software que
permita el ingreso de la información de los inventaros en tiempo real, y desarrollara, inicialmente
en los procesos de recepción de materia y corte de lámina, a través de dos fases de
implementación.
11
2. Capítulo 2
Colmena S.A.S y El Control de la Producción
2.1. Historia y contexto de Colmena S.A.S. en el Campo de Producción
La empresa Colmena S.A.S. fue fundada el 2 de octubre de 1957; inicialmente
conformada por una sociedad anomia donde el principal accionista el señor Roger Risotto,
antiguo colaborador del montaje de las acerías paz del río, decidió tomar la iniciativa de crear una
empresa metalmecánica e invito a cuatro industriales más para hacer partícipes de esta compañía,
en los que se destaca la participación de un italiano, presidente en ese entonces del Banco federal.
La compañía fue creada por la imperante necesidad de la fabricación de tubos, inexistente hasta
el momento en el país.
Actualmente Colmena S.A.S. es la empresa líder en Colombia dedicada a la fabricación y
suministro de productos de acero y afines en el mercado nacional e internacional. Su moderna
planta localizada en Bogotá cuenta con procesos complementarios como la normalización de
costura , galvanización por inmersión en caliente, estirado y roscado, Colmena S.A.S. trabaja
bajo la filosofía del mejoramiento continuo y el sistema ISO 9001: 2000, y está dotada de un
completo laboratorio de control metalúrgico, así como de equipos de pruebas no destructivas
tales como banco de prueba hidrostática, y equipo de prueba electromecánica en línea, la
capacidad de producción esta dimensionada a satisfacer la creciente demanda de tubos afines de
uso industrial y en general.
Desde su fundación, Colmena ha contribuido al desarrollo nacional a través de los
grandes proyectos industriales, mineros, petroleros y de infraestructura en general, gracias a su
calidad y a la agresiva organización comercial autorizada, atiende el mercado nacional e
internacional con gran éxito (Colmena S.A.S., 2014).
12
2.2. Colmena S.A.S. y la Industria del Acero
Adelante se presenta en la Figura 2 el campo de acción de Colmena S.A.S. y cómo los
productos llamados, laminados en caliente, laminados en frio y laminados galvanizados,
constituyen la materia prima para la organización. Se conoce que la producción de acero en el
mundo históricamente ha crecido hasta llegar a 1.550 millones de toneladas al año 2012, se
esperaba un incremento del 6.5%, para el año 2013, según la ANDI (2012) en Colombia, el valor
de la producción total está por el orden de 0.001% del volumen mundial producido, no obstante
que el volumen de producción de la cadena siderúrgica colombiana es pequeño comparado con el
de los grandes productores a nivel mundial, donde se incluyen algunos países de la región como
son Brasil, México, Argentina y Venezuela. Sin embargo, la industria del acero representa un
activo importante para la industria nacional, teniendo en cuenta que el uso del acero se ha
incrementado en aplicaciones tales como la infraestructura y la construcción, esto hace que sea un
elemento importante en la generación de empleo y en el crecimiento del país. La producción de
acero en Colombia se concentra en dos grandes productores (Diaco S.A. y Acerías Paz del Rio)
sin olvidar algunos otros pequeños productores discriminados como se muestra a adelante en la
Figura 3.
Figura 2. Estructura de la cadena siderúrgica en Colmena.
Fuente: Puerto, Julián (2014) "Estructura y proceso de fabricación Colmena S.A.S.", Documento interno de
empresa
13
Figura 3. Distribución de la producción de acero en Colombia.
Fuente: ANDI, (2012).
Ahora bien, los productos de acero (planchones, tochos y palanquilla), constituyen el
37.6% de la producción nacional y de este porcentaje los productos planos (chapas y bobinas
laminadas en caliente), representan tan solo el 7.4% de la producción total. En estas condiciones
Colmena S.A.S., para poder operar sin traumatismos debe importar cerca del 90% de sus materias
primas de otros mercados, entre los que se destacan países como Venezuela, Brasil y México.
Específicamente la producción nacional de productos de acero tiene un potencial de
240.000 Ton/año (esto es el 24% de la producción total de acero en Colombia) y configuran el
mercado natural hacia el cual Colmena S.A.S. enfoca sus actividades. En Figura 4. Participación
de la producción nacional en acero., se muestra la participación en el mercado nacional de
productos de acero y en ella se observan los porcentajes de participación de cada empresa
participe del mercado.
14
Figura 4. Participación de la producción nacional en acero.
Fuente: Puerto Fonseca, (2016)
2.3. Estructura organizativa de Colmena S.A.S.
La línea organizativa está definida en los aspectos de responsabilidad y comunicación,
estos se definen en cada uno de los procesos y procedimientos que conforman el sistema de
gestión de la calidad. Por tanto, quienes desempeñan los cargos que realizan las actividades de
verificación, son independientes de aquellos que son responsables de las labores de producción.
Este principio también es aplicable a la realización de las auditorías internas de calidad, debido a
que el personal asignado, pueda realizar las auditorias, porque no tiene responsabilidad directa en
el área a auditar y ha sido seleccionado, capacitado y calificado para desarrollar esta labor, con
completa independencia.
Para identificar de manera sencilla esta organización se presenta un organigrama, el cual,
presenta la estructura de una empresa o de cualquier entidad productiva, comercial,
administrativa, en la que se indica y muestra, en forma esquemática, la posición de las áreas que
la integran, sus líneas de autoridad, relaciones de personal, comités de permanentes, línea de
comunicación y de asesoría (ver Figura 5.).
15
Figura 5. Organigrama técnico.
Fuente: Manual de calidad Colmena S.A.S., Organigrama técnico (2015)
De igual modo, el departamento de calidad está encabezado, por un director de calidad,
quien alberga las actividades orientadas a la calidad, en actividades de inspección y ensayos (ver
Figura 6. Aseguramiento de calidad.).
Figura 6. Aseguramiento de calidad.
Fuente: Manual de calidad Colmena S.A.S., Aseguramiento de calidad (2015).
16
2.3.1. El horizonte institucional de Colmena S.A.S.
Actualmente las empresas de fijan metas y objetivos claros en busca del mejoramiento y
de esta manera hacer partícipe a todos sus colaboradores de sus metas para entre todos
alcanzarlas; Colmena S.A.S. no es ajeno a este tipo de prácticas en esa medida a continuación se
presentas los aspectos más relevantes de su horizonte institucional como lo son la visión y la
misión.
La Visión se proyecta de tal manera que “En el 2020 Colmena S.A.S. se habrá fortalecido
a través de la reubicación total o parcial de sus instalaciones industriales y habrá optimizado el
modelo de negocio para atender nuevos mercados nacionales e internacionales, logrando en los
próximos 5 años incrementar sus ventas por encima del 50% y duplicando el valor económico de
compañía”; a su vez la Misión pretende “Fabricar y comercializar productos con origen en aceros
planos para los sectores de la construcción y metalmecánico, garantizando la calidad y el respaldo
para que se constituyan en una solución integral orientada a clientes de los mercados nacional e
internacional; generando resultados óptimos a todos los grupos de interés”.
2.3.2. Políticas de calidad de Colmena S.A.S.
En busca de ofrecer un servicio de calidad Colmena S.A.S. está comprometida con sus
clientes, ofreciendo productos de acero, tubulares y afines, que satisfagan ampliamente sus
expectativas y necesidades en cuanto a las especificaciones del producto, para lo cual cumple con
las exigencias de las respectivas normas internas, nacionales o internacionales. Así mismo,
procura diferenciar sus productos de los similares que se encuentren en el comercio, por sus
adecuadas características de calidad y presentación, logrando consolidar cada vez más la marca
Colmena S.A.S. en el mercado haciendo uso de materias primas e insumos que garantizan el
cumplimiento de los requerimientos de calidad del producto, para lo cual selecciona
cuidadosamente e interactúa permanentemente con sus proveedores.
17
El equipo de trabajo está conformado por personal idóneo, debidamente seleccionado,
capacitado y entrenado para desarrollar las diferentes funciones, y lo hacen bajo la filosofía del
mejoramiento continuo para lograr su compromiso con la calidad. Dicho equipo está integrado a
la infraestructura técnica, administrativa y comercial, conforma un ente capaz de posicionar
adecuadamente sus productos y servicios en el mercado, asegurando calidad total en estos, con el
fin de generar recursos económicos que le permiten proyectarse con continuidad hacia el futuro.
A su vez, la gerencia de Colmena S.A.S., asegura que las políticas de calidad serán difundidas
para que todo el personal de la organización las aplique y adhiera al compromiso común con la
eficacia y la mejora continua del Sistema de Gestión de la Calidad” (Colmena S.A.S., 2016).
2.3.3. Estructura del sistema de producción en Colmena S.A.S.
El diagrama de flujo de Colmena S.A.S. ofrece una descripción visual de las actividades
implicadas en cada proceso mostrando la relación secuencial ente ellas, facilitando la rápida
comprensión de cada actividad y su relación con las demás, el flujo de la información y los
materiales, las ramas en el proceso, la existencia de bucles repetitivos, el número de pasos del
proceso, y las operaciones de interdepartamentales (Véase Figura 7. Diagrama de flujo
esquemático. y Figura 8. Distribución de planta Colmena S.A.S.).
18
Figura 7. Diagrama de flujo esquemático.
Fuente: Puerto (2015)
19
Figura 8. Distribución de planta Colmena S.A.S.
Fuente: Puerto, (2015)
20
2.4. Caracterización de los centros productivos
Colmena S.A.S. dentro de su proceso de producción, cuenta con una planta de
fabricación con capacidad de 5.500 Toneladas mensuales, allí procesa productos
derivados del acero y afines, lo hace con los más altos estándares de calidad y servicio. A
continuación, se describe cada centro productivo que interviene en los procesos de corte
de materia prima, formado de tubería, proceso de galvanización en caliente, roscado y
empaque.
2.4.1. Cortadora Pasxon
En el primer eslabón de la cadena de producción de Colmena S.A.S. se encuentra
la cortadora PASXON modelo JOB N.º 11453, Cortadora de bobinas de acero por medio
de cuchillas circulares, equipo compuesto por: desenbobinador, la cortadora de cuchillas
y el rebobinador (Figura 9. Cortadora Pasxon.).
Figura 9. Cortadora Pasxon.
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
21
2.4.2. Formadora Yoder
Máquina formadora de tubos, por el proceso de conformado de banda metálica
por medio de rodillos y se divide en secciones como: formado (quiebre y alma guías).
Cabeza soldadora, zona enfriamiento y calibrado (Figura 10. Formadora Yoder.).
Figura 10. Formadora Yoder.
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
2.4.3. Enderezadora
Máquina utilizada para el enderezado de tubería por medio de rodillos (Figura 11.
Enderezadora.).
Figura 11. Enderezadora.
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
22
2.4.4. Banco neumático.
El equipo está compuesto por una plataforma metálica y una tina llena de agua
con soluble, cuya finalidad es la realizar la prueba neumática a la tubería agua y presión,
para cerciorarse de que no existe porosidad en el cordón de soldadura, así como también
el diámetro general de la tubería a procesar (Figura 12. Banco Neumático,).
Figura 12. Banco Neumático,
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
2.4.5. Banco hidrostático
Este quipo permite el estudio de las principales propiedades y del comportamiento
de fluidos bajo condiciones hidrostáticas, con la ayuda de ciertos accesorios para realizar
los distintos experimentos. El equipo consta de una estructura metálica y con un panel
superior. En la parte inferior del banco hay un depósito donde se almacena el agua. Esta
agua se distribuye a un depósito de metacrilato en la parte superior del banco, y a otro
depósito de plástico; para dicha distribución se utilizan dos bombas de mano (Figura 13).
23
Figura 13. Banco Hidrostático,
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
2.4.6. Galvanizadora Galva
Galvanizar es recubrir con zinc fundido la superficie del acero para protegerlo de
la corrosión. El zinc es el recubrimiento metálico más utilizado por su capacidad (ver
Figura 14).
Figura 14. Galvanizadora Galva.
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
2.4.7. Roscadora
Es una máquina utilizada para roscar tubos por medio de peines compuestos por
dos cabezales para roscar los dos extremos de tubería a la vez (ver Figura 15).
24
Figura 15.Roscadora
Fuente: hoja de vida del equipo sistema de gestión de calidad
2.4.8. Sistemas de pesaje (básculas)
Actualmente la compañía cuenta con un sistema de pesaje muy antiguo de
básculas de marca Toledo, reconocida en el mercado por sus más altos estándares de
calidad, pero con una desventaja al ser básculas de operación manual. La principal
falencia es que no están integradas con ningún dispositivo electrónico, en el cual se pueda
enviar datos o registros de información mediante interface, hacia un computador o un
dispositivo móvil.
Dicha báscula está ubicada en la bodega almacenamiento de producto en proceso
(Rollitos), en donde se lleva el material que ha pasado por un proceso de corte, a ser
pesado, e identificado con etiquetas de marcación, toda la operación es realizada de
forma manual. Esta báscula cuenta con una capacidad de pesaje de 5.000 kg y su
funcionamiento es mecánico.
25
Figura 16. Báscula de pesaje de producto en proceso tubería, nave 1.
Fuente: Los autores.
Báscula ubicada en la nave N.º 1, en donde se realizan los procesos de formado,
enderezado, biselado y bancos de pruebas, esta tiene como función, el pesaje y control de
cada paquete de tubería procesado. Su capacidad es de 5.000 kg y su sistema de
funcionamiento es electromecánico.
Figura 17. Báscula de pesaje de producto en proceso y producto terminado, nave 2.
Fuente: Los autores.
26
Báscula ubicada en la nave N.º 2, su objetivo es el pesaje de los productos
terminados fabricados en línea, su capacidad es 5.000 kg y su funcionamiento es
mecánico.
Figura 18. Báscula de pesaje de producto en proceso y producto terminado (nave 3).
Fuente: Los autores.
Báscula ubicada en la nave N.º 3, su trabajo es el pesaje de los productos en
proceso y terminados, su capacidad es 5.000 kg y su funcionamiento es electromecánico.
Figura 19. Báscula de pesaje de producto proceso y producto terminado.
Fuente: Los autores.
27
2.5. Proceso de flujo de materia en proceso
Colmena S.A.S. trabaja a través de líneas de producción para sus diferentes
procesos a continuación se describirán dichos procesos.
2.5.1. Recepción de materia prima
Colmena S.A.S., recibe alrededor 66.000.000 Toneladas por año de materia prima
de lámina en acero (caliente, frio y galvanizado), que luego son ingresadas al torrente de
producción para ser procesadas. A continuación, se describen los pasos para realizar la
recepción de la materia prima.
2.5.2. Verificación del Paking List
El Packing List es un documento utilizado en la importación de productos, el cual
indica el número de ítems que contiene cada paquete, incluyendo características de peso,
dimensiones, proveedores, descripciones técnicas de calidad, entre otros. Esta lista
permite chequear el número de unidades que serán recibidas al momento de descargar la
materia prima.
2.5.3. Identificación y etiquetado de materia prima recibida.
Una vez hecha la revisión de la materia prima que va a ingresar, se debe etiquetar
cada rollo por separado con las siguientes características:
• Consecutivo interno.
• Fecha de recibo.
• Espesor y ancho de lámina.
• Tipo de laminado.
• Proveedor suministra.
28
• Norma.
• Peso rollo y.
• Funcionario que recibe.
El objetivo de este proceso es asegurar la identificación y trazabilidad de los
productos desde la recepción hasta la expedición, de forma que se pueda reconstruir
documentalmente el historial de un producto para comprobar las verificaciones y
transformaciones a que ha sido sometido.
2.5.4. Almacenamiento de materia prima.
En Colmena S.A.S., el almacenamiento no es el adecuado, la asignación de
espacios al momento del recibo de mercancía para el almacenamiento de la materia prima
se realiza sin ningún orden establecido, va de acuerdo con la disponibilidad de espacio.
La flexibilidad del área es bastante permisible y aumenta el desorden a la hora de realizar
el respectivo almacenamiento (Véase Figura 20).
Figura 20. Almacenamiento desordenado de materia prima
Fuente: los autores
29
El ingreso de información al ERP se realiza a través de una trasferencia de
materia prima de puerto nacionalizado a planta Colmena S.A.S., son los traslados de
inventario de una bodega a otra, están ubicadas en una misma zona geográfica, lo cual
hace que el tiempo de transporte para recorrer la distancia no sea significativo y se
puedan actualizar instantáneamente los saldos de mercancías.
Se selecciona el centro de operación, el tipo de documento, la fecha, documento
alterno, notas y se debe indicar cuál es la bodega de salida y la bodega de entrada, luego
se ingresa el ítem y la cantidad a transferir. Esta información se sube al sistema ERP que
se describe más adelante.
2.6. Proceso de Corte Lámina.
Es la zona donde se generan rollitos por corte longitudinal debido a la
combinación de corte de material de los diferentes diámetros para un mismo espesor, los
cuales entran a la etapa de formado posteriormente.
Inicialmente se lleva la solicitud de materia prima y las ordenes de corte. Al
centro de trabajo, donde se procede a solicitar la materia prima, para luego ser procesada
en el área de corte (cortadora Pasxon). Una vez cortados los rollos de acuerdo a la orden
de fabricación, el operario de montacargas procede a identificar cada rollito obtenido del
proceso, los transporta a la zona de pesaje, en donde los pesa en una báscula Toledo con
capacidad de aproximadamente 5 toneladas. Luego de identificar los pesos procede a
llevarlos a la respectiva máquina donde sea solicitado, o en su defecto a la bodega de
almacenamiento (Véase Figura 21).
30
Entrada de bobina a corte
Paso de bobina por chuchillas.
Figura 21. Cortadora lámina Pasxon.
Fuente: los autores
Figura 221. Izq. corte y embobinado y Der. Zunchado de rollitos.
Fuente: los autores
Posterior a esta operación, se almacenan físicamente los rollitos en la bodega de
producto en proceso (B301B). Véase Figura 23.
31
Figura 23. Bodega producto en proceso.
Fuente: los autores
2.7. Proceso de formado de tubería
El proceso de formado de tubería es el más importante para Colmena S.A.S., por
lo cual se divide en las siguientes etapas:
2.7.1. Los Desenrollados
Las cintas resultantes del proceso corte se alimentan al molino formador 3K por
medio de un montacargas. Mediante un polipasto se deposita la cinta de lámina en el
mandril de expansión hidráulico que es movido por un motor hidráulico, la función de
esta máquina es desenrollar la cinta de lámina para alimentarla a la estación de soldado
transversal y posteriormente llegar al acumulador (Macías, 2000). Véase Figura 2424.
32
Figura 24. Desenbobinador, formadora ETNA.
Fuente: los autores
2.7.2. La estación de soldado transversal
Esta máquina une la cinta de lámina, mediante una soldadura de arco eléctrico,
que está en el desenrollador (punta) y la que se termina de alimentar al Acumulador
(cola), esta unión es para mantener el proceso constante y que las máquinas en los
procesos siguientes no se detengan (Macías, 2000).Véase la Figura 25.2.
Figura 25.2 Soldadora transversal formadora ETNA.
Fuente: los autores
33
2.7.3. El Acumulador de lámina
El acumulador es una máquina en forma rectangular y vertical, con un motor y un
rodillo de presión, el cual, una vez soldada la cola y punta de la lámina, almacena la
lámina que se está desenrollando para que el proceso de Fabricación no se detenga
mientras se realiza la soldadura transversal (Macías, 2000). Véase la Figura 26. 26.
Figura 26. Acumulador de lámina Mannesman.
Fuente: los autores
2.7.4. La Sección de Preformado
En esta sección, la lámina entra a unos rodillos que empiezan a doblarla, de tal
forma que cuando sale, la lámina adquiere la forma de un semicírculo. Estos rodillos son
movidos por un motor de corriente directa que ensambla un reductor de velocidad
(mecánico por engranes) y a su vez este reductor con una barra cardan que va hasta las
chumaceras de los rodillos, véase la Figura 27.
34
Figura 27. Sección de rodillos formadora Mannesman.
Fuente: los autores
2.7.5. La Estación de soldado longitudinal
En esta sección, el tubo ya formado pero abierto longitudinalmente es pasado a
través de una bobina la cual hace circular una corriente en las paredes del tubo, esta
corriente es generada en alta frecuencia de aproximadamente 300 KHz y se concentra en
las orillas de la lámina poniéndolas al rojo vivo, ya en estas condiciones pasa por unos
rodillos especiales que por medio de presión se suelda o se pega una con otra formándose
el tubo ya soldado. Después el material excedente de esta soldadura se retira por medio
de un buril rebabador exterior e interior, hasta que el tubo sale ya formado, soldado
longitudinalmente y rebabado exteriormente. Véase Figura 28, (Trabajo de grado
desarrollo de técnicas de cambios rápidos para la producción para molinos formadores de
tubería en acero).
35
Figura 28. Formador soldadora Mannesman.
Fuente: los autores
2.7.6. La Sección de enfriamiento
En esta sección el tubo entra muy caliente por el proceso anterior. El medio
refrigerante es agua mezclada con aceite soluble, también contiene bactericida a un 4%
para evitar cualquier tipo de cultivo bacteriano. Esta zona mide aproximadamente 3
metros de largo y le baja la temperatura al tubo formado a la del ambiente. (Macías,
2000), Véase la Figura 29.
Figura 29. Refrigeración formadora Yoder 1.
Fuente: los autores
36
2.7.7. La Sección de calibrado y formado final
En esta sección el tubo entra con 0.030 grados arriba del diámetro exacto, por lo
cual, los rodillos le dan el diámetro exacto final, como se ve en la Figura 3030.
Figura 30. Formadora de tubos
Fuente: los autores
En esta parte del proceso se usa la Formadora Yoder que es una máquina
formadora de tubos, el proceso de esta consiste en conformarlo a través de una banda
metálica por medio de rodillos. Se divide en secciones como son: formado (quiebre y
alma guías), cabeza soldadora, zona enfriamiento y calibrado. Es de marca Yoder,
modelo W 3 1/2-8, tipo de formado por 37 rodillos. Luego pasa por la Formadora Etna,
que es básicamente un formador de tubo en frío, para este caso el Molino Formador Abey
Etna 3K, el cual fabrica tubería hasta 3.820", para luego pasarlo al departamento de
acabados, el cual le da, el tipo de acabado requerido para ser entregado al almacén de
producto terminado.
Igualmente, el Enderezado Consiste en pasar el tubo por un conjunto de pares de
rodillos hiperboloides que al rotar en diferentes planos endereza el tubo. Está también la
37
prueba neumática que es un procedimiento que se realiza con aire a presión para verificar
que las tuberías no tengan escapes o fugas, esta prueba le identifica a Colmena S.A.S. y al
cliente que los tubos estén en óptimas condiciones de hermeticidad.
2.8. El Proceso roscado
El proceso de roscado consiste en colocar un tubo de diámetro de ½” y hasta 4”
pulgadas, en una mesa de alimentación en donde se ingresa en una máquina roscadora
Landis 10-16-20 o 32, de acuerdo al diámetro a procesar, luego se tiene un cabezote en
donde anteriormente se prepara la máquina con un peines debidamente afilados y se
introduce el tubo en el cabezote, después de un tiempo estipulado se refrigera mediante
una aceite industrial quedando así lista la tubería para el proceso siguiente (Ver la Figura
31.).
Figura 31. Maquinaria de la zona de roscado.
Fuente: los autores
38
2.9. Proceso de galvanización
Como muestra Cemesa galvanizadores (2015), “El galvanizado por inmersión en
caliente consiste en recubrir el acero base con una capa de zinc unido metalúrgicamente.
Dicho recubrimiento proporciona una excelente protección frente a la corrosión. El
producto que va a ser galvanizado, previamente limpiado de impurezas como grasas y
oxidaciones, se introduce en un baño de zinc fundido a 450º C aleándose con el acero y
generándose varias capas con diferentes proporciones de hierro y zinc. Estas aleaciones,
metalúrgicamente adheridas al acero, son tan duras como su base y muy resistentes a
golpes o a la abrasión”. Además, dado que el acero es sumergido en un baño que cubre
por completo todas las superficies del producto. El tratamiento debe ajustarse a la norma
ISO 1461 (Recubrimientos galvanizados en hierro y acero). Ver la Figura 32.
Figura 32. Área y maquinaria de la zona de galvanizado.
Fuente: Los autores
2.10. Proceso de empaque
Este proceso consiste en recibir la tubería en una zona de empaque especializada,
en donde llegan todas las líneas de producto manufacturado, luego se colocan los
paquetes de tubería en una mesa y a través de unas formaletas elaboradas de acuerdo con
39
las unidades de empaque establecidas, en el manual de procedimientos de calidad, se
procede a empacar según las especificaciones de las ordenes de producción.
Figura 33. Zona de empaque de producto terminado.
Fuente: Los autores
40
3. Capítulo 3
Colmena S.A.S. y los Sistemas de Planificación y Soporte de la Producción
En la actualidad Colmena S.A.S. cuenta con un sistema de planificación de
recursos empresariales -ERP- que tiene por objetivo facilitar la gestión de la información
en todas las actividades de la empresa: financiera, comercial, manufactura, planeación de
producción, calidad, etc. Dando lugar a una aplicación integra toda la información de las
diferentes plantas en un mismo sistema.
En los inicios de los ERP, las primeras herramientas informáticas de gestión se
diseñaron para atender partes aisladas de la empresa, pero con el paso del tiempo los
programadores se software se dieron cuenta de la necesidad de integrar todas estas
herramientas (Eguizábal, 2015). De esta manera, a principios de la década de los 90
empiezan a surgir sistemas capaces de integrar diferentes ampliaciones en una,
cumpliendo con las siguientes premisas:
• Optimizar procesos generales de la empresa
• Garantizar la integridad de los datos
• Eliminar información y operaciones redundantes.
• Compartir la información entre todos los componentes de la empresa
El objetivo del ERP es integrar todas las áreas de la empresa e interconectarlas en
línea para que todas dispongan de la información en tiempo real y evitar información
redundante. Se trata de evitar que un mismo dato tenga que ser introducido varias veces y
en diferentes aplicaciones, con el riesgo de error y costo administrativo (Eguizábal,
2015). En conclusión, facilitar el flujo de información dentro de la empresa de forma
clara y precisa:
41
Las primeras aplicaciones de gestión empresarial que se desarrollaron realizaban el
control de los inventarios, evolucionando más tarde a los sistemas de planificación de
requerimientos de materiales (MRP) que daban soporte al proceso productivo mediante la
planificación de necesidades de materia prima, con la finalidad de atender los pedidos de
los clientes (Eguizábal, 2015).
3.1. Ecosistema de aplicaciones de Colmena S.A.S.
Colmena S.A.S. tiene como sistema de información empresarial ERP la
plataforma de Siesa llamado Unoee Enterprise, que nace en 1981 como respuesta al vacío
en materia de software empresarial generado en aquella época por organizaciones que
habían importado los primeros minicomputadores que llegaron a nuestra región: Cartón
Colombia, B.D.F., Sharp, Monark, Sidelpa, Colombina, Roy Alpha, Cementos del Valle,
Pul papel, Delima, Clínica de los Remedios y la FES. (Ver
Figura 3434)
Figura 34. ERP Siesa Enterprise.
42
Fuente: Los autores
A mediados de los años 80 aparece el microcomputador y se decide trasladar los
diseños que se tenían a este nuevo lenguaje y es como nace el Siesa 8.5, que en esa época
era conocido como el Sistema Uno. Como respuesta a los nuevos retos que plantea la
tecnología cliente/servidor de múltiples capas, se inicia un ambicioso proyecto en 1998:
la solución de software ERP Siesa Enterprise, antes llamada Uno Enterprise. Esto los
convirtió en una de las pocas casas de software que está en capacidad de respaldar a sus
clientes, independientemente del entorno tecnológico que seleccione.
El compromiso de SIESA con clientes ha llevado a diversificar la solución
empresarial, a otros campos, como proveedores de hardware, telecomunicaciones,
capacitación, consultoría y tercerización de equipos de IT. Por tanto, Colmena S.A.S.
implementó el ERP de SIESA en el 01 de enero de 2011, colocando en operación los
módulos ilustrados en la Figura 353:
Figura 353. Módulos ERP Siesa Enterprise:
Fuente: Los autores
43
El Módulo financiero es donde se parametriza todo el plan contable, en donde se
realiza la creación de terceros centros de costos, parametrización de compañías, centros
de operación, cuentas por pagar, cuentas por cobrar etc., desde el área contable se realiza
el control y seguimiento a cada una de las operaciones realizadas por todas las áreas de
compañía. Por su lado, el Módulo comercial es aquel donde se configura los maestros de
bodegas, productos, tipos de inventario, se realiza el ingreso de pedidos de clientes,
órdenes de compra, se despachan y facturar los productos, también permite una serie de
controles en donde en tiempo real se sabe de cualquier movimiento de inventario tanto,
de entrada, como de salida.
Así mismo, el Módulo planeación es el que permite realizar la programación de
producción, mediante el plan maestro de producción -MPS- en donde la aplicación
mediante explosión de materiales permite informar al programador de producción que
procesar y que materiales debe abastecer, para cumplir con los pedidos ingresados.
Finalmente, el Módulo de manufactura es el proceso de manufactura de la compañía, se
controla por los maestros de control de piso, y allí se realiza el lanzamiento de las
órdenes de fabricación, consumo de materias primas, reporte de tiempos y movimientos,
entregas de producción y control de los costos.
En ese orden de ideas, el ecosistema aplicaciones que contiene la empresa para
poder realizar sus operaciones que el ERP Unoee Enterprise (Ver Figura 36) dentro de los
cuales se destacan los que mayor impacto tiene en el negocio:
44
Figura 36. Ecosistema de aplicaciones Colmena S.A.S.
Fuente: Los autores
• Adan: Software utilizado para realizar la liquidación de nómina y la gestión del
talento humano, es proporcionado por el fabricante Emblema.
• Corvu: Es una herramienta para el manejo de inteligencia de negocios que sirve
para procesar reportes y permite tener información de forma gráfica, es utilizada
para la toma de decisiones.
• Jetrosoft: Este programa permite realizar el pesaje de los vehículos que entran y
salen de la compañía, verifica la información referente a los operarios y toma
fotografías del proceso. Fue desarrollado por Midasoft.
• Dl net Led: Software desarrollado a la medida, para el manejo de pedidos de
longitudes especiales de la empresa, se emplea para el diseño de soluciones está a
cargo del arquitecto Oscar Betancourt.
• Gauss: aplicación desarrollada a medida, para medir los costos de servicios, por
cliente, por ciudad y la rentabilidad que genera las ventas, realizado por el Ing
Oscar Ramos.
45
• Totvs: Aplicación implementada de gestión documental, es utilizada para el
control del archivo digitalizado de la compañía.
3.2. Arquitectura del software ERP en Colmena S.A.S.
El actual sistema de recursos empresarial (ERP) tiene la arquitectura de cliente –
servidor. Debido a la constante evolución de internet, se ha podido instalar distintos
clientes y servidores en la red, para Colmena, se tiene un datacenter en un punto
estratégico, allí, se encuentran alojados los servidores de bases de datos y aplicaciones,
para que los clientes puedan acceder a la información mediante una cuenta con usuario y
contraseña, la puede consultar desde cualquier parte del mundo. (Ver Figura 37).
De esta manera el servidor de la base de datos que utiliza el ERP es de tipo
relacional y orientada a objetos, en los que los datos se almacenan fijando relaciones
entre ellos. La base de datos utilizada SQL Server 2014. Por su lado, el servidor ERP
actúa con una interfaz entre las peticiones de información de los clientes y la base de
datos, esto facilita que la información se tenga de una forma más rápida y amigable para
los usuarios finales. Otra de las aplicaciones utilizadas es el Servidor WEB, aplicación
que hace posible que la información disponible en el ERP, sea accesible a través de la
web mediante el uso de navegadores, del cual el utilizado es internet information Services
(IIS) y finalmente está el Cliente web, el cual permite que los usuarios finales, puedan
acceder al ERP a través de la web, se tienen los siguientes navegadores (Eguizábal,
2015).
46
Figura 37. Arquitectura ERP.
Fuente: http://www.1ksoft.com/
3.3. Estructura de sistemas manuales de soporte de la producción de Colmena
S.A.S.
En ese orden de ideas se hace evidente que Colmena S.A.S. cuenta con un sistema
de gestión de calidad, en donde tiene documentado y normalizado cada uno de los
formatos soporte a la producción que sirven para llevar el registro y control de toda
información recolectada en cada uno de los centros de trabajo que intervienen en la
fabricación de los productos terminados, por tal razón, se describe a continuación los
datos más importantes de este modelo.
3.3.1. Recepción de materia prima
Inicialmente, el departamento de comercio exterior de acuerdo a las necesidades
de materia prima de cada una de las plantas, genera mediante el módulo MRP (Plan de
requerimiento de materiales, por sus siglas en inglés) Y MPS (Plan maestro de
producción, por sus siglas en inglés) del sistema Unoee Enterprise las requisiciones a los
47
puertos y luego emite una instrucción de cargue a las trasportadoras con los datos del
material a transportar.
Figura 38. Formato de instrucción de cargue.
Fuente: Manual de procedimientos Colmena S.A.S.
INSTRUCCIÓN DE
CARGUE # 1225
20/01/2015
TRANSBOY
REPECEV
EVELYN LINERO
TEL:
CODIGO: 17*30
PEDIDO DIMENSION REFERENCIA PESO NETO MOTONAVE BL
C-149/12-1 1.50X1220MM LAMINADO FRIO 164.465 KING COFEE
164.465
PLACA CONDUCTOR REMESA DIMENSIONES ROLLOSFECHA
CARGUE
FECHA
LLEGAD
A
PENDIENTE DE CARGUE 14164.465
TONELAJ
E
14
PRIORIDAD DEL
CARGUE
14 URGENTE
OBSERVACIONES: CARGAR LOS ROLLOS CON OJO LATERAL
ESTE MATERIAL NO SE PUEDE MOJAR
ROLLOS
DIRECCION ENTREGA: SIGMASTEEL - LOGISTICA
SIA
CONTACTO
TRANSPORTADORA:
DESDE: SOCIEDAD PORTUARIA BARRANQUILLA
HASTA: ZONA FRANCA LA CAYENA
FECHA:
DE: LOGISTICA Y COMPRAS
INSTRUCCIÓN DE CARGUE
48
Figura 39. Formato De recepción de MP.
Fuente: Manual de procedimientos Colmena S.A.S.
La siguiente es la información que se almacena en el formato presentado en la
Figura 38 y Figura 39:
• Número de pedido: Orden de la compra realizada por Colmena al proveedor.
• Número de colada: Identificación dada por el proveedor al lote del acero máximo
15 caracteres.
• Proveedor: Suministrador de la materia prima. Máximo 15 caracteres.
• Código de la bobina: Código definido por norma que contiene la siguiente
información de 10 caracteres.
• Tipo de acero: F: frio, C: caliente, G: galvanizado.
• Espesor del rollo en pulgadas: Ejemplo: 0098: corresponde a 2.5mm.
• Ancho del rollo en pulgadas: Ejemplo: 48031: corresponde a 1.220mm. El
anterior código quedaría así: C009848031.
FECHA
FINALIZA
CION :
CODIGO UND PESO NTFACTUR
A PESO BR LOTE
F
LLEGAD
A
OPERARI
O
31601 1 8,070 8,080
31602 1 8,600 8,610
31603 1 9,560 9,570
31604 1 9,895 9,905
31605 1 10,010 10,020
31606 1 10,025 10,035
6
0.3*1250 56,160 56,220
G01249212
G01249212
G01249212
TOTAL ROLLOS
TOTAL KILOS
DIMENSIONES
LAMINADO : CALIENTE
REFERENCIA
G01249212
G01249212
G01249212
LLEGAN VIA : BARRANQUILLA FECHA INICIACION : 15-03-2013
CONSECUTIVO 316
PLANILLA DE RECEPCION DE MATERIA PRIMA
PEDIDO: C-143/12 PROVEEDOR: SINO F-C-420-002
49
• Peso neto: Es el peso que se encuentra en la etiqueta de identificación (sin empaque
en Kg), la identificación debe tener máximo 5 caracteres en la descripción, debido
a que los rollos tienen pesos entre 3.000 Kg y 25.000 Kg.
• Espesor: El Espesor de cada uno de los rollos en Miles de Pulgadas, la
identificación debe tener máximo 5 caracteres en la descripción.
• Ancho: Ancho de cada uno de los rollos en Miles de Pulgadas, la identificación
debe tener máximo 5 caracteres en la descripción.
• Norma de fabricación del acero: Estándar de fabricación de la materia prima, la
identificación debe tener máximo 5 caracteres en la descripción.
• Tipo de acero: Proceso de obtención del acero (caliente, frio, galvanizado) la
identificación debe tener máximo 10 caracteres en la descripción.
• Fecha de recepción de material: Fecha de recibo del material), la identificación
debe tener máximo 8 caracteres en la descripción.
• Responsable de recepción: Operario que recibe la materia prima), la identificación
debe tener máximo 3 caracteres en la descripción.
• Datos de inspección y ensayo: Propiedades mecánicas y composición química del
material), la identificación debe tener máximo 30 caracteres en la descripción.
• Número de certificado de calidad: Certificación de Calidad emitida por el
proveedor para cada bobina), la identificación debe tener máximo 15 caracteres en
la descripción.
3.3.2. Proceso de corte
Proceso mediante el cual ingresa una bobina de acero a la máquina de corte y se
realiza un corte longitudinal según la medida de la orden de producción, el resultado son
varias láminas de acero listas para ser tubería, se debe tener en cuenta en este proceso los
siguientes pasos:
50
• Número de orden de corte: Este consecutivo es dado por el departamento de
planeación y control de producción -PCP-, la identificación debe tener máximo 5
caracteres en la descripción.
• Número de colada: Identificación dada por el proveedor al lote del acero (es el
mismo dato de número de colada de la zona de recepción), este número se
mantiene en los demás procesos.
• Peso rollitos por referencia: Corresponde al pesaje en Kg de las bandas del
mismo ancho para la misma referencia del tubo a formar cortadas del mismo
rollo.
• Tipo de acero:(Caliente, frio, galvanizado).
• Espesor rollitos: espesor dado en mm de acuerdo con el espesor de la bobina
cortada.
• Ancho rollitos: dimensión en Miles de Pulgadas del ancho de cada rollito cortado
del rollo.
• Referencia de tubo a producir: Código suministrado por el área de PCP que
define la identificación del tubo a producir el cual está compuesto por letras y
números. Debe tener máximo 15 caracteres en la descripción.
• Fecha de corte: Fecha en la cual se corta la bobina.
• Operario responsable corte. Iníciales del operario que corta el rollo.
• Norma de fabricación acero, dada por proveedor: Esta descrito arriba en la
zona de materias primas.
• Carta de control de calidad: Es donde realizan pruebas de resistencia a lámina
de acero si cumple o no con las propiedades mecánicas.
Los datos anteriormente mencionados deben estar implícitos en la siguiente
etiqueta de identificación.
51
Figura 40. Formato de producción de orden de corte.
Fuente: Manual de procedimientos Colmena.
3.3.3. Proceso de formado
Después del proceso de corte el rollo, se ingresa a un centro de embobinado o de
alimentación, el cual, va dando forma a la tubería para ser soldado y posteriormente
dependiendo la orden de producción, se da como producto terminado o sigue en proceso.
52
• Número de orden de producción: Número que se le asigna a cada orden de
producción.
• Peso de paquetes: Primera, segunda tercera, cordón, pruebas; por separado.
Referencia de tubos. Número de colada.
• Operario que formo la tubería: Debe tener máximo 2 caracteres en la
descripción.
• Fecha de formado: Datos de calidad: Diámetro nominal "D.", diámetro exterior
en Pulgadas, espesor en Pulgadas, longitud en mm y pruebas con estados de
conformidad con las siguientes siglas “OK, NO, XX%”, los anteriores campos
deben tener los siguientes caracteres:
• Diámetro nominal: Debe tener máximo 2 caracteres en la descripción, Eje: 2”.
• Diámetro exterior: La identificación debe tener máximo 5 caracteres en la
descripción.
• Espesor: La identificación debe tener máximo 4 caracteres en la descripción.
• Longitud: La identificación debe tener máximo 4 caracteres en la descripción.
• Pruebas: La identificación debe tener máximo 3 caracteres en la descripción.
53
Figura 41. Hoja de información diaria proceso de formado.
Fuente: Manual de procedimientos Colmena.
3.3.4. Procesos complementarios
En los demás procesos de producción entre los cuales están: (Enderezado,
biselado, prueba neumática, prueba hidrostática, galvanización, corte de tubería roscado y
empaque), se citan de manera conjunta en vista que la forma en la cual opera el sistema
obedece a similitudes en su funcionamiento.
54
3.3.5. Datos registrados en los formatos
Los siguientes son los datos que se deben diligenciar en los formatos a la hora de
realizar la producción en los procesos ya mencionados a fin de poder tener trazabilidad en
el proceso.
• Número de orden de producción.
• Peso de paquetes: primera, segunda, tercera, por separado.
• Referencia de tubos.
• Número de colada.
• Operario que formó la tubería.
• Referencia de tubos.
• Fecha de proceso:
• Estado de Prueba: Estado de conformidad (NO, OK), identificación debe tener
máximo 2 caracteres en la descripción
3.3.6. Proceso de control de calidad
El proceso de producción de Colmena S.A.S. está regido por normas de calidad
específicas para la fabricación de cada producto, por tal motivo, se debe realizar
inspecciones de calidad por cada proceso, estos registros se llevan también en formatos,
en los que se colocan las especificaciones reales del proceso de fabricación, información
que luego será utilizada para la elaboración del certificado de calidad.
Para cada despacho se elabora su correspondiente certificado de calidad, que debe
contener la información el acero con el que se fabricó y las normas que aplican para su
fabricación.
55
Figura 42. Certificado de calidad.
Fuente: Manual de procedimientos Colmena.
56
4. Capítulo 4
Metodología e Identificación de las Variables de Diseño
Este capítulo se presenta a partir de un enfoque cuantitativo de la investigación,
ya que desarrolla un ejercicio de recogida de datos a partir de unos presupuestos que se
dan a partir de la observación que hacen los sujetos en su rol como investigadores, y de
esta manera más que evidenciar dificultades en el proceso de producción de Colmena
SAS, pretende aportar en sus procesos de calidad e innovación.
Inicialmente se realizó la fase de conceptualización que consistió en un ejercicio
de consulta sobre cada uno de los elementos que conforman la fase de producción en la
empresa y lo referente al software que se iba a implementar; luego se planeó y se diseñó
cada uno de los pasos a seguir, apoyado en un cronograma de trabajo; posteriormente se
desarrolló la fase empírica o de ejecución, donde se recogieron y analizaron los datos de
forma sistemática y directa que en este documento se presentan a continuación.
La recolección de información se realizó a partir de los problemas identificados a
través del uso de una serie de instrumentos para el análisis y recolección de información,
como lo son la Matriz DOFA; el Diagrama de Ishikawa; y una encuesta realizada a los
individuos directamente implicados en los procesos. De esta manera, se reconocieron
algunos inconvenientes en la toma de inventarios dado que, la manera de realizarlos es
manual; además se presentan altas desviaciones que generan largos tiempos de conteo; la
demora en el empalme de la información; y también, los errores ocasionados por el
método de alimentación manual de la información.
4.1. Diseño matriz DOFA para Colmena S.A.S.
En la matriz DOFA se muestran las debilidades, fortalezas, amenazas y
oportunidades. Ésta, puede definirse como un instrumento metodológico que sirve para
57
identificar acciones viables mediante el cruce de variables, en el supuesto de que las
acciones estratégicas deben ser ante todo acciones posibles y que la factibilidad se debe
encontrar en la realidad misma del sistema. En otras palabras, por ejemplo, la posibilidad
de superar una debilidad que impide el logro del propósito, solo se la dará la existencia de
fortalezas y oportunidades que lo permitan. El instrumento también permite la
identificación de acciones que potencien entre sí a los factores positivos.
La matriz DOFA es una importante herramienta de formulación de estrategias,
que conduce al desarrollo de cuatro tipos de estrategias: FO, DO, DA y DA. Las letras F,
O, D y A representan fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas.” (Investigación
UBV, 2012).
A continuación (ver tabla 2 ), se representa las fortalezas, oportunidades,
debilidades y amenazas, que la empresa consorcio metalúrgico nacional Colmena S.A.S.,
presenta en su sistema de captura de información y las ventajas que obtendría con un
sistema en línea.
Tabla 2. Matriz de Debilidades, Oportunidades, Fortalezas y Amenazas (DOFA).
DEBILIDADES
• No hay una buena recolección de información en planta.
• La captura de los inventarios es muy demorada y se generan muchas diferencias, tendiendo que
realizar ajustes en el sistema Unoee Enterprise.
• Los registros de tiempos y movimientos como paradas, fallas entre otros se realiza de forma manual
y el sistema Unoee Enterprise es muy engorroso al digitarlo.
• Las entregas de producción se digitan al sistema Unoee Enterprise 18 horas después de generados
los registros en planta.
• La identificación de los productos almacenados (MP-PP-PT) se dañan frecuentemente al no tener
una etiqueta resistente al ambiente.
OPORTUNIDADES
• La compañía podría ser más ágil en los despachos y así mejorar los tiempos de entrega de pedidos
hacia los clientes.
• Optimizar los tiempos y movimientos para tomar acciones correctivas en el momento justo.
• Tener los inventarios a 99% confiables y en tiempo real.
• Minimizar los errores humanos en un 100%
• Garantizar la trazabilidad de los productos en toda la cadena logística de Colmena S.A.S.
58
• Se podrán generar los certificados de calidad, por medio de una base de datos alimentada desde
planta.
• Tener un puesto de mando unificado de estadísticas de producción de máquinas en tiempo real en el
departamento de producción
AMENAZAS
• Que el proveedor seleccionado no cumpla cabalidad con las especificaciones de desarrollo a la
medida que lo requiera Colmena S.A.S.
• Que se presenten problemas conectividad, o caídas de red.
• Resistencia al cambio por parte de los usuarios finales.
• Falta de apoyo en la implementación por parte de la gerencia.
FORTALEZAS
• Personal capacitado para la implementación.
• Recursos de para la inversión en tecnología e innovación.
• Proveedores altamente competitivos.
• Apoyo por parte de TIC de la organización.
• Apoyo de la gerencia de producción.
Fuente: Elaboración propia
Luego de realizado el DOFA logramos identificar que las mayores debilidades del
sistema operativo de Colmena S.A.S. están en la recolección de la información de
producción la cual se realiza de forma manual, lo que permite se presenten errores por
parte del personal operativo; adicional, los tiempos muertos no son tenidos en cuenta y el
área de mantenimiento no lleva registros de los tiempos de parada por lo cual los cálculos
de producción no son reales.
Encontramos diferentes oportunidades de mejora como lo son: una toma de
información que no sea manual para evitar errores humanos los cuales podrían ser RFID,
códigos de barras compatibles con lectores portátiles manipulados por los operarios y una
adecuada marcación del producto terminado ya que la que usan actualmente se pierde con
facilidad o con el tiempo dejan de ser legibles.
Las amenazas a la implementación que se quiere realizar es la conectividad que
pueden tener los equipos seleccionados, ya que estamos trabajando en una planta de
59
producción con diferentes metales y los equipos estarían expuestos a frecuente daño por
el tipo de proceso.
La fortaleza que nos muestra Colmena S.A.S. es la disponibilidad del personal
para capacitación adecuada de los nuevos procedimientos, ya que hace parte fundamental
de la nueva implementación.
4.2. Diagrama de Ishikawa para Colmena S.A.S.
Un diagrama de Causa y Efecto puede ser definido como: la representación de
varios elementos (causas) de un sistema que pueden contribuir a un problema (efecto).
Fue desarrollado en 1943 por el Profesor Kaoru Ishikawa en Tokio. Algunas veces es
denominado Diagrama Ishikawa o Diagrama Espina de Pescado por su parecido con el
esqueleto de un pescado. Es una herramienta efectiva para estudiar procesos y
situaciones, y para desarrollar un plan de recolección de datos.
El Diagrama de Causa y Efecto es utilizado para identificar las posibles causas de
un problema específico. La naturaleza gráfica del Diagrama permite que los grupos
organicen grandes cantidades de información sobre el problema y determinar
exactamente las posibles causas. Finalmente, aumenta la probabilidad de identificar las
causas principales.” (Cyta, 2010).
60
Figura 43. Diagrama de Ishikawa tipo 6M.
Fuentes: Elaboración propia
El diagrama causa efecto lo enfocamos por el análisis realizado con la
herramienta DOFA, sobre Información en tiempo real en encontramos que por mano de
obra los operarios en la actualidad están diligenciando unos formatos que no los
consideran parte importante de su trabajo ya que no tienen capacitación sobre el por qué
se deben llenar estos registros y la importancia de que los datos sean claros y reales.
Por método de trabajo y como se ha evidenciado, la falta de automatización de la
planta de Colmena S.A.S. es claro ya que aún tenemos procesos donde toda la
información que tomamos depende del operario de turno. Frente a la medición del trabajo
los sistemas son inadecuados, puesto que no se están teniendo presente las paradas de
mantenimiento o tiempos de ocio del operario de la máquina, porque no son registrados
adecuadamente en los formatos o colocan información errada.
Con este diagrama causa efecto logramos identificar que la captura de los datos de
producción por puesto de trabajo se vuelve una necesidad, porque con estos datos la toma
61
de decisiones sobre la producción y entregas a tiempo se vuelven un dato real y se estaría
cumpliendo con los tiempos solicitados por el cliente.
4.3. Encuesta de identificación de problemas de soporte a la manufactura en
Colmena S.A.S.
Como instrumento para la identificación de problemas se realiza una encuesta con
fin de medir el nivel de importancia para implementar un sistema de captura de
información en línea, en la planta de producción de tubos Colmena en Bogotá.
Los siguientes aspectos fueron tenidos en cuenta para realizar la encuesta:
• Qué es lo que se quiere lograr: Recolectar información por parte de los directamente
implicados en los procesos de flujo de información en la planta de tubos colmena
S.A.S., exactamente en la recolección de la información, la confiabilidad de los datos
que da el sistema actual Y que sea e tiempo real.
• Población: La población es de 200 personas implicadas directamente en el proceso,
entre los cuales se encuestan:
o Jefes de área
o Jefes de inventarios
o Asistentes de producción
o Gerente producción
o Operarios.
• Muestra:
El cálculo del tamaño de la muestra se realizó con la siguiente formula:
N = k ^2*p*q*N
(e^2*(N-1)) + k ^2*p*q
62
o N: es el tamaño de la población o universo (número total de posibles
encuestados).
o K: es una constante que depende del nivel de confianza que asignemos.
Tabla 3. Relación Constante y Nivel de Confianza
K 1,15 1,28 1,44 1,65 1,96 2 2,58
Nivel Confianza 75% 80% 85% 90% 95% 95,5% 99%
Fuente: Elaboración propia
o E: es el error muestra deseado. El error muestra es la diferencia que puede
haber entre el resultado que obtenemos preguntando a una muestra de la
población y el que obtendríamos si preguntáramos al total de ella
o P: es la proporción de individuos que poseen en la población la característica
de estudio. Este dato es generalmente desconocido y se suele suponer que
p=q=0.5 que es la opción más segura.
o Q: es la proporción de individuos que no poseen esa característica, es decir, es
1-p.
o N: es el tamaño de la muestra (número de encuestas que vamos a hacer).
Tabla 4.Datos recogidos en la aplicación de la fórmula
N: 270
k: 1,15
E 10
P 0,5
Q 0,5
Fuente: Elaboración propia
63
De la muestra calculada Se realizó un total de 30 encuetas equivalente al 11% de
la población teniendo presente el nivel de conocimiento y punto jerárquico en la
organización ya que la encuesta está diseñada para poder buscar información confiable y
encontrar una posible solución a nuestro objeto de estudio ver (Anexo 1. Formato de
encuesta; diagnostico planta tubos Colmena S.A.S.).
Tabla 5. Distribución de la muestra utilizada para la encuesta.
NIVEL JERÁRQUICO CANTIDADENCUESTADOS
Gerente de Producción 1
Coordinador de Inventarios 1
Jefe de Planta 3
Jefe de Materias Primas 1
Analistas de Planeación y Control de la Producción 5
Auditores de Calidad 3
Operarios 16
TOTAL 30
Fuente: Elaboración propia
• Estructura de preguntas: Para ver la estructura y preguntas planteadas en la encuesta
ver el Anexo 1. Formato de encuesta; diagnostico planta tubos Colmena S.A.S.
4.3.1. Planteamiento y selección de preguntas
la muestra es tomada según nivel jerárquico, se tuvo en cuenta las personas con
más alto rango que son involucradas directamente en la operación y tan solo 16 operarios
los cuales fueron seleccionados por ser las personas más antiguas de estas áreas ,la
muestra es de 30 personas de los cuales como lo explicamos en la anterior tabla, tan solo
16 son operativos de resto son de carácter administrativo con los cuales tenemos
información más directa y verídica de los problemas ocasionados en la planta. Para lo
cual se utilizó la siguiente tabla de niveles de confianza, el cálculo es que para un nivel de
confianza del 80% de la muestra necesitamos realizar un total de 30 encuestas.
64
Tabla 6. Niveles de confianza,
K 1,15 1,28 1,44 1,65 1,96 2 2,58
Nivel de
confianza
75% 80% 85% 90% 95% 95,50% 99%
Población 200
K 1,28
Error de la muestra 10%
Fuente Elaboración propia
Las preguntas planteadas en esta encuesta son parte de las dos herramientas de
análisis utilizadas anteriormente, en estos resultados se obtuvo que los tiempos en que se
tarda subir la información al sistema y los errores frecuentes ocasionados por las personas
que ingresan la información, son la base más significativa para realizar la encuesta
encaminándonos en aclarar que es lo más importante para así mismo poder realizar una
propuesta que mejore estos aspectos.
4.3.2. Identificación de errores en las entradas de producción
La pregunta 1, de la encuesta está orientada a los errores en los ingresos de la
información de producción dado que se tienen varias discrepancias entre lo producido y
el dato que arroja el sistema, se requiere saber cuál es la percepción de los directamente
implicados en el proceso.
65
Figura 44. Análisis pregunta 1 encuesta diagnóstico planta Colmena.
Fuente: Elaboración propia
Como resultado se evidencia en la Figura 44, el 73% de las personas involucradas
directamente en el proceso aseguran que los errores en las entradas de producción son por
mala digitación, lo que quiere decir que las operaciones que se realizan de manera
manual y con formatos, aumentan el riesgo de cometer errores en el momento de escribir,
transcribir y digitar la información que pasa por el torrente de producción a través de
cada centro de trabajo, mientras que el 17% de los encuestados afirman que los
problemas se generan por la falta de concentración. En la visita realizada para observar
los procesos se confirma que el nivel de producción y el exceso flujo de inventarios, hace
que los operarios de puente grúa tengan gran cantidad de trabajo y de información que
registrar, lo que genera que algunos datos a registrar se pasen por alto.
Por otro lado, el 10% dice que es por falta de capacitación, debido a que por el
volumen de trabajo pasan de un centro de trabajo a otro y no tienen entrenamiento, en los
puestos claves de captura de información, aumentando el riesgo humano de
equivocación.
66
4.3.3. Faltantes por ajustes de inventarios
La pregunta 2, de la encuesta está orientada a las diferencias que sean reportado
por inventarios año tras año y el por qué se han realizado ajustes en inventarios, la idea es
lograr identificar donde está el problema si es en los ingresos que realizan por sistema a
la bodega de producto terminado o si son malas tomas de inventario en el proceso que
manejan actualmente.
Figura 45. Análisis pregunta 2 diagnósticos planta Colmena.
Fuente: Elaboración propia
En esta pregunta se observa que 63 % de las personas encuestadas, aseguran que
los faltantes por ajustes de inventarios, se deben a la mala digitación en los conteos, esto
ocurre porque los operarios en planta toman los inventarios en planillas y no se entiende
lo que escriben al momento de digitar las tomas físicas en el sistema Unoee Enterprise, se
copian unos a otros, y se dejan sin registrar algunos productos, el 27 % dice que los
ajustes se deben a que en el sistema ERP se realizan traslados incorrectos (ver Figura 45).
Y el 10% argumenta que estos ajustes de deben a que físicamente los inventarios
se codifican mal por los mismos operarios, por ende, cuando se realiza la captura de los
67
inventarios, la codificación esta invertida y no se ajusta con la información que se
encuentra en plataforma del sistema Unoee Enterprise.
4.3.4. Demoras para obtener información de producción en planta
La pregunta 3, está orientada a las demoras en el ingreso de información al
sistema Unoee; queremos identificar cuanta demora puede generase en la toma de una
decisión ya sea de compra de materiales o de producción saber cuándo parar y programar
el nuevo lote.
Figura 46. Pregunta 3 diagnostico planta Colmena S.A.S.
Fuente: Elaboración propia
En la pregunta 3, las demoras para tener información de producción en la planta
hacia el sistema Unoee Enterprise, el 47% de los encuestados afirman que para tener toda
la información en el sistema Unoee Enterprise, se requiere que pasen 18 horas, esto
debido a que después de las 2:00 p.m., de cada día la información se actualiza hasta el día
siguiente a la 6:00 a.m., puesto que el personal encargado de alimentar el sistema debe
esperar a que termine el turno de la planta de producción para ingresar estos datos.
68
De otro lado el 33% y 20% tienen la percepción de que las entradas de producción
se demoran menos tiempo, se pudo comprobar lo contrario con el analista de Planeación
y control de la producción de Colmena S.A.S.
4.3.5. Origen de la información errónea en planta
La Pregunta 4, está orientada a los resultados obtenidos en las herramientas
DOFA y diagrama causa-efecto donde se identificó que uno de los mayores problemas
del ingreso de información es la mala digitación de los auxiliares de producción los
cuales se encargan de tomar los formatos e ingresarlos al sistema, con esto se quiere
identificar si el ingreso de esta información es demasiada.
Figura 47. Análisis pregunta 4 diagnostico planta Colmena S.A.S.
Fuente: Elaboración propia
La respuesta a esta pregunta, muestra que el 67% afirma que hay muchos
formatos que diligenciar y transcribir lo que ocasiona muchos errores para la persona que
alimenta el sistema, debido a equivocaciones en los números de órdenes de producción,
la gran cantidad de unidades a digitar y, los códigos mal escritos al ingresar al sistema.
69
El 33% dice que hace falta dar a conocer más el manual de procedimientos, a cada
operario se le realiza inducción y entrenamiento de acuerdo al sistema de gestión de
calidad y en cada puesto de trabajo hay un manual.
4.3.6. Características faltantes de información de planta
La pregunta 5, está orientada a la recolección de la información en la planta con
esto se quiere identificar si la demora está dada por las personas que ingresan la
información o si en realidad se necesita un sistema el cual pueda ingresar en el momento
de la producción, es decir, en tiempo real.
Figura 48. Análisis pregunta 5 diagnostico planta Colmena.
Fuente: Elaboración propia
A la pregunta 5 con relación a la recolección de información en planta, la
respuesta es positiva, tener un sistema de información en línea a través de códigos de
barras de captura de información en tiempo real, con un 93% de los encuestados de
acuerdo para esta implementación.
70
4.4. Datos estadísticos obtenidos por ERP Unoee Enterprise.
Para el problema se analizaron los datos históricos del sistema Unoee Enterprise,
donde se reflejan: errores en digitación, entregas erradas y demoras en el ingreso de
información, así como también se evidencia que no se tiene un control eficiente de los
tiempos de paradas. A continuación, se relacionan datos estadísticos históricos extraídos
de la plataforma ERP (Unoee Enterprise).
Tabla 7. Ajustes en inventarios año 2011 a 2013.
Año Suma de Entradas (Prom.) Suma de Salidas (Prom.) Suma de Diferencia
2011 $3,438,109,177.84 $3,853,247,015.35 -$418,865,670.51
2012 $3,494,384,711.72 $3,783,640,605.46 -$289,255,893.74
2013 $761,902,179.10 $987,634,399.36 -$255,732,220,26
Total 7,694,396,068.66 $8,624,522,020.17 -$930,125,951.51
Total General 15388792137 17249044040 -1863979736
Fuente: Elaboración propia
Colmena S.A.S., inicio en el año 2011 con la plataforma ERP (Unoee Enterprise),
desde entonces la estadística muestra ajustes alrededor de los $930.125.951,51 millones
de pesos en inventarios, por lo que su promedio anual es de $310.041.983.84 millones de
pesos, esta información suministrada por el auditor de inventarios de Colmena S.A.S.
muestra que los problemas para la compañía en su inventario pueden ser considerados
graves al no tener la captura de la información en tiempo real. Véase Figura 49.
71
Figura 49. Histórico de ajuste de inventarios en Colmena S.A.S.
Fuente: Auditor de inventario Colmena S.A.S.
4.5. Identificación del origen de los problemas del control de la producción
En esta parte del proyecto se desea identificar los temas más relevantes de los
problemas actuales en la producción de Colmena S.A.S. Teniendo en cuenta los
resultados obtenidos en las herramientas anteriormente utilizadas y analizadas, se
concluye que se encontraron los siguientes errores y la fundamentación para empezar a
atacar y corregir con la solución planteada.
$7.694.396.068,66
$8.624.522.020,17
-$418.865.670,51-$289.255.893,74-$225.732.220,26
-$930.125.951,51
-$2.000.000.000,00
$0,00
$2.000.000.000,00
$4.000.000.000,00
$6.000.000.000,00
$8.000.000.000,00
$10.000.000.000,00
2011 2012 2013 (en blanco)
Suma de Entradas (prom.)
Suma de Salidas (prom.)
Suma de diferencia
HISTORICO DE AJUSTES DE INVENTARIOS COLMENA S.A.S.
72
4.5.1. Problemas de digitación
Teniendo en cuenta los resultados de la encuesta, donde se logra identificar que
los mayores problemas de la producción son la mala digitación ya sea por error de las
personas que están ingresando la información en el sistema o los datos no son claros en
el momento de digitarlos, se decide tomar los siguientes datos estadísticos de los errores
en los que incurren los operarios y jefes de planta, al digitar incorrectamente órdenes de
producción, equivocación en códigos, mala digitación en las unidades, en entrega de
productos al APT (Sánchez, 2016), identificación de errores en digitación, analista
planeación control de producción, documento interno de la empresa. Ver Tabla 8, y Tabla
10.
Los jefes de planta deben realizar el ingreso de producción mediante un formato
de entrega de producto al almacén de producto terminado. El tipo de error frecuente es
que se confunden con el número de orden de producción asignado a los productos
manufacturados, motivo por el cual el analista de planeación y control de la producción,
debe ir verificar nuevamente a la planta cuál es el número real, esto ocasiona pérdidas de
tiempo en la elaboración en el ERP de los productos que ya se pueden despachar.4
Tabla 8. Errores en digitación en las órdenes de producción
FECHA PLANILLA ORDEN REAL ORDEN ERROR JEFE DE TURNO
10-ago-10 28280 83747 83748 Luis Ballesteros
23-ago-10 28309 84850 84840 Luis Ballesteros
08-oct-10 28450 87574 87580 Luis Ballesteros
16-oct-10 28471 88331 88321 Luis Ballesteros
19-oct-10 28481 88014 88614 Jairo Ruiz
Fuente: Elaboración propia
73
Datos tomados de las órdenes de producción del último trimestre de colmena
S.A.S. Esta tipología de error se genera porque los operarios de puente grúa se confunden
contando las unidades producidas realmente en los centros de producción y llenan las
planillas con información errónea, estos mismos registros son replicados por los jefes de
planta mediante otro formato , para finalmente el analista de producción realice las
entrada de productos terminados , esto ocasiona ingresar información equivocada al ERP
y desbalance en la ordenes de producción, implica realizar ajustes y re trabajos en el
sistema de información Unoee Enterprise.
Tabla 9. Errores en la digitación en las unidades
FECHA PLANILLA ERROR EN UNIDADES UNIDADES REALES JEFE DE TURNO
03-may-10 28111 114 FALTARON 2 PAQ 128 Luis Ballesteros
10-sep-10 28350 401 364 Luis Ballesteros
10-sep-10 28350 SE REPORTA 48 PAQ SON LOS PAQ 40 Luis Ballesteros
04/05/10 23113 315 115 Jairo Ruiz
14-ago-10 28291 PUCHO X 91 PUCHO X 92 Carlos Ramírez
03-ago-10 7763 210 240 Waldo Vega
06-oct-10 28443 71 72 Florindo Fonseca
Fuente: Elaboración propia
La codificación de los productos utilizados por Colmena S.A.S. es nemotécnica ,
como los operarios realizan sus operaciones de manera mecánica y no analítica,
recurrentemente confunden los códigos y los registran mal en los formatos de
información diaria, motivo por el cual al momento de registrar en el ERP no coincide la
orden de producción procesada, ocasionado retraso en tiempo para el analista de
producción ya que tiene que desplazarse hacia la planta, para realizar un verificación
física de los códigos de los inventarios a ingresar.
74
Tabla 10. Errores en digitar de codificación
FECHA PLANILLA CÓDIGO REAL CÓDIGO ERROR JEFE DE TURNO
09-abr-10 2869 ETPD500306000N ETCO500306000N Luis Ballesteros
08-may-10 28120 CAT0034746000N CAT0034746000G Luis Ballesteros
14-may-10 5 AH05006000NRS AH05006000GRS Luis Ballesteros
01-jun-10 28147 CAP0018836000N CAP0018856000N Luis Ballesteros
29-jun-10 7718 CI20003048GRSEU CI15003048GRCEU Luis Ballesteros
09-ago-10 28276 MCA-07506000P MCOO-07506000P Luis Ballesteros
16-ago-10 28295 CAS00112966000M CAS001296600N Luis Ballesteros
22-ago-10 28307 PCC1200606000N PCP1200606000N Luis Ballesteros
07-sep-10 28340 PMJ3501005200N PMJ3501006000N Luis Ballesteros
07-oct-10 28447 MCOO10006000P MCO-10006000P Luis Ballesteros
08-oct-10 28450 ECC040040600N ECP0400406000P Luis Ballesteros
16-oct-10 28471 AH30006000GRS AGR30006000GRS Luis Ballesteros
22-abr-10 2891 PA12506000NBS PA125060000GRS Jairo Ruiz
29/06/10 28194 PES1300907000G PES1300907000N Jairo Ruiz
08-ago-10 28275 PA125060000NBS PA100060000GRS Jairo Ruiz
17-ago-10 28297 CAC0012966000G CAP0012966000N Jairo Ruiz
31-ago-10 28326 MRO-10006200P MRO-10006000P Jairo Ruiz
31-ago-10 28326 ETC0600406000N ETC0600406000M Jairo Ruiz
01-sep-10 28327 ETC06004006000N/ ETC0600406000N Jairo Ruiz
01-sep-10 28327 AH20006000GRS AH30006000GRS Jairo Ruiz
06-sep-10 28339 PME3501004450 PME3001004450N Jairo Ruiz
16-sep-10 28366 MROO08756000P MRAA08756000P Jairo Ruiz
20-sep-10 28378 CAC0010286000M CAC0012966000M Jairo Ruiz
21-sep-10 28382 MRS15006000P MRS07506000P Jairo Ruiz
19-oct-10 28481 CAE0034746000G CAE0034746000N Jairo Ruiz
19-oct-10 28481 CAC0008156000M CAC0008156000N Jairo Ruiz
03-may-10 28112 ERC00190012000N ERC0019006000N Carlos Ramírez
19-ago-10 28304 PCP4000854600N PCP4000854600N Carlos Ramírez
12-oct-10 28466 PES13009011000G PES13009010000G Florindo Fonseca
12-oct-10 28464 PA05006000NBS PA05006000GRS Florindo Fonseca
Fuente Elaboración propia
75
4.5.2. Problemas en el flujo de la información.
La importancia del flujo de información en Colmena S.A.S. está dado por la toma
de datos en los diferentes procesos, la compañía registra la información generada en
planta, mediante formatos debidamente normalizados y estandarizados por el
departamento de calidad, una vez los operarios en planta realizan los registros, 18 horas
después es digitado al ERP, por el analista de producción, esto obedece a que no hay una
herramienta en línea para la captura de datos, lo cual retarda la operación de la planta al
no tener información verídica y confiable de inventarios en el transcurso del día.
Teniendo en cuenta que los flujos de información tienen su representación a
través de los Diagramas de Flujos de Datos (DFD), que deben estar compuestos por los
siguientes elementos (Santos Valdés, 2003):
• Entidad externa: representa un ente ajeno al sistema que proporciona o
recibe información del mismo. Puede hacer referencia a departamentos,
personas, máquinas, recursos u otros sistemas.
• Proceso: representa las funciones que realiza el sistema para transformar o
manipular datos. El proceso debe ser capaz de generar los flujos de datos de
salida a partir de los de entrada. El proceso puede transformar un flujo de
datos de entrada en varios de salida y siempre es necesario como
intermediario entre una entidad externa y un almacén de datos.
• Almacén de datos: representa la información en reposo utilizada por el
sistema independientemente del sistema de gestión de datos (por ejemplo, un
fichero, base de datos, archivador, etc.). Contiene la información necesaria
para la ejecución del proceso.
• Flujo de dato: representa el movimiento de los datos, y establece la
comunicación entre los procesos y los almacenes de datos o las entidades
externas.
76
Dentro de los principios de la gestión de información, el conocimiento de los
procesos informacionales asegura la estabilidad del sistema y la precisión del control de
la información (Ponjuán Dante, 2004). Dado lo anterior, la información de este proyecto
está dada a la captura de datos en línea para que la información ingrese en tiempo real y
la toma del inventario para la toma de decisiones acertada en tiempo real. (Eumed, 2012).
4.5.3. Problemas a nivel de planta
Para este proyecto de grado cuya investigación se apoyó en el trabajo de campo y
mediante hechos observados, se consiguió realizar hipótesis de trabajo con los cuales se
obtuvieron los datos concretos para sustentar la investigación ejecutada.
Figura 50. Problema de almacenamiento de materia prima M.P
Fuente: Elaboración propia
4.5.4. Proceso de recepción y almacenamiento materia prima
Para la recepción y almacenamiento de materia prima se observa un problema de
espacio tanto para el cargue como descargue de vehículos, esto implica que la operación
logística a realizar sea un poco compleja.
Los resultados son una bodega en desorden, un almacenamiento inadecuado, mal
aprovechamiento del espacio, entre otros, lo cual ha ocasionado pérdida de tiempo en el
77
alistamiento de la materia prima que va ser procesada por el departamento de producción.
Esto obedece a que el volumen de material que se mueve en la bodega es más de la
capacidad de almacenaje, y no se cuenta con el espacio necesario para la correcta
manipulación movimiento y trasporte de los materiales.
En el proceso de etiquetado y marcación encontramos que los stickets que se
manejan son de papel: (rotulo autoadhesivo blanco) cuyas dimensiones son de 86.00 mm
Alto x 43.30 mm ancho, unidad de empaque (caja x 7200 unidades) representadas en 400
hojas (1 hoja contiene 18 etiquetas).
Uno de los problemas de las etiquetas es que cuando hay materia prima en exceso
de la capacidad de almacenamiento, se realiza recepción de materia prima en el patio de
descargue lo cual es a cielo abierto, y la información de las etiquetas que se hacen a
computador o a mano se borren fácilmente por efectos del medio ambiente : la lluvia, el
sol y la polución, hacen que se pierda la información, adicionalmente la fricción en la
manipulación y traslado del material ocasiona ruptura de las etiquetas causando la
pérdida total de la información.
Estos problemas mencionados, obligan a los operarios tener que realizar una
recodificación de la materia prima, a través de instrumentos de medición para reunir los
datos técnicos requeridos para la identificación de los productos nuevamente, obteniendo
una pérdida de tiempo representativo en los alistamientos de la materia prima para la
entrega a producción, véase Figura 51.
78
Figura 51. Etiquetas para identificación de rollos y rollitos
Fuente: Elaboración propia
4.5.5. Formadora de tubería
Aquí se evidencia la falta de un sistema de captura de información en línea, lo que
ocasiona pérdida de tiempo y demoras en la entrega de datos como son: tiempos de
operación y cartas de control de calidad, véase Figura 52.
Figura 52. Reportes de órdenes de producción en formadora.
Fuente: Elaboración propia
79
Evidencia física que en los procesos complementarios (enderezado, biselado,
pruebas, galvanización, roscado, corte, lavado y empaque), por donde pasan los
inventarios en proceso, no hay ninguna clase de identificación por códigos que permitan
realizar trazabilidad en línea y así identificar a que proceso corresponde de acuerdo a la
lista de materiales suministrados por el sistema Unoee Enterprise. Véase Figura 53.
Figura 53. Reportes de órdenes de producción e identificación los procesos.
Fuente: Elaboración propia
En la siguiente figura se muestra el punto central de la captura de información,
este se realiza en las básculas ubicadas en la nave 1, 2 y 3 de la planta de producción, lo
cual se ejecuta de forma manual a través de formatos normalizados por calidad. Allí se
formalizan los reportes de hojas de información diaria de cada uno de los procesos,
reportes de órdenes de producción e identificación con tarjetas de colores a cada producto
que pasa por un centro de trabajo.
Dicha información es digitada en el sistema Unoee Enterprise, 18 horas
aproximadamente después de levantada la información, lo que ocasiona una pérdida de
tiempo significativa para la toma de decisiones por parte de planeación, producción,
logística y transportes al no tener los inventarios actualizados en tiempo real. Ver Figura
54.
80
Figura 54. reporte de báscula ordenes de producción diaria.
Fuentes Elaboración propia
81
5. Capítulo 5
Estado del Arte Sistemas de Identificación Automática y Captura de Datos
Como se ha indicado en los capítulos anteriores, el objetivo de este trabajo de
grado es la implementación de un sistema de captura de datos automático que busca
mejorar la productividad de los centros de trabajo de Colmena S.A.S. Para lograr este
objetivo se presenta un método para la mejora del control de la producción, basado en
nuevos y modernos sistemas de capturados datos de procesos de fabricación. Estos
sistemas de captura de datos permiten en tiempo real disponer de la información exacta y
confiable de lo que está ocurriendo en la planta de fabricación.
Hace unos años las empresas del sector metalmecánico, tenían sus centros
productivos poco automatizados y la producción que ocurría en cada una de las
maquinas, se adquiría a través de métodos totalmente manuales basados en reportes de
producción. En la Figura 55 se muestra un ejemplo de un formato de reporte de
producción, la información recogida se debe digitar en el sistema ERP de la empresa, este
método manual ocasiona múltiples inconvenientes.
• Tiempo importante en el que la información está disponible en el sistema de
información.
• Baja productividad, ya que la información tiene que ser introducida
doblemente, inicialmente por parte de los operarios diligenciando los reportes
de información diaria y luego por parte del analista de producción, digitando
los datos en el ERP.
• La calidad de la información digitada en el ERP causada principalmente por la
gran intervención de personas diligenciado formatos, hacen que traiga consigo
una cantidad de errores.
82
Figura 55. Formato de reporte diario.
Fuente: control de calidad tubos colmena
En este capítulo, se estudiarán los más importantes sistemas de captura de datos,
para realizar la gestión de los procesos de fabricación haciendo énfasis en los sistemas de
identificación empleados en las empresas del sector metalúrgico.
5.1. Etapas de la automatización industrial
Para contextualizar los flujos en donde se produce la información en la planta de
producción y el ERP, se puede estudiar la pirámide de automatización, tal y como se
muestra en la Figura 56, que muestra la correlación entre los sistemas de control y de
negocio de una empresa productora.
MAQUINA _________________________________ FECHA: _________________________
TURNO ORDEN No COLADA REFERENCIA DEL PESO UNIDADES ESP.REAL
PRODUCTO (K.G.) FABRIC.
TURNO ORDEN SEGUNDAS TERCERAS CORDON CHATAR. VIRUTAREFERENCIA DEL PROD.
CONSORCIO METALURGICO NACIONAL SAS "COLMENA"
HOJA DE INFORMACION DIARIA
F-C-505-003
OBSERVACION
83
Figura 56. Pirámide de la automatización
Fuente: cortesía universidad santo tomas.
En la figura anterior de muestran los distintos niveles de la automatización y la
trasmisión de datos, a continuación, se describen cada uno de los niveles de la pirámide.
• El primer nivel de la automatización está situado en la máquina, donde están
situados sensores que recogen los datos y los actuadores para definir el
funcionamiento de los procesos.
• En segundo nivel se encuentran toda la lógica de control de los procesos, es decir
se emplean autómatas programables, microcontroladores (μC) y ordenadores
industriales
• En el siguiente nivel se encuentran los sistemas SCADA. Estas aplicaciones se
utilizan para supervisar y controlar los procesos industriales, utilizando para ello
esquemas de la planta que proporcionan información del estado de la misma en la
Figura 57 se muestra una pantalla del sistema SCADA.
84
Figura 57. Detalle de una pantalla de un SCADA de una planta cementera
Fuente: Elaboración propia, cortesía Procemcol.
• En el cuarto nivel de la automatización se encuentran los sistemas MES, cuyo
objetivo es el de realizar todo el análisis de los datos y registros recogidos para
ejecutar tareas: análisis de tiempos de producción y paradas, programación de
mantenimientos, control de los indicadores (KPI) y gestión de la calidad.
• Este modelo es uno más para obtener información, con base a los registros
capturados en la planta. Este tipo de aplicaciones son ejecutados
mayoritariamente en PC por el tipo de conexión empleado.se pueden realizar
investigación del funcionamiento de los sistemas MES y la interrelación con los
ERP. Ver la Figura 58.
85
Figura 58. Detalle de una pantalla de un MES.
Fuente: Cortesía proalnet.
• El último peldaño de la pirámide muestra la automatización que se encuentran en
los ERP, estos programan integran toda la información de la gestión
funcionamiento de una empresa, en donde se disponen de módulos y/o suite para
trabajar tales como: financiero, comercial, manufactura, planeación, calidad,
nomina etc. En la medida que suben los niveles de la automatización en la
pirámide, la actualización de los datos se va reduciendo de tal forma que le primer
nivel los sistemas pueden trabajar en tiempo real, y los sistemas de información
ERP, se actualizan en intervalos de tiempo demasiado cortos.
5.2. Sistema de captura de datos en planta.
Un sistema de captura de datos en planta, hace referencia a un método manual o
automatizado, que puede ser utilizado para registrar datos de producción, y tiene como
86
objetivo poder comunicarse con sistemas de control y gestión empresarial como los ERP.
Los registros obtenidos se clasifican en:
• Datos para el control de los procesos: Hace referencia a las medidas capturadas
como: temperatura, velocidad, presión, humedad, etc. En dónde refleja las
situaciones reales de lo que está ocurriendo en la planta.
• Datos para el control de la producción: En este modelo se puede categorizar en:
o Entradas de producción: Número de productos terminados número de
producto defectuoso, rechazos, etc.
o Identificación de productos: Piezas, herramientas, insumos, repuestos que se
utilizan en los centros productivos.
o Control de tiempos: Donde se determinan los % de tiempos productivos,
paradas y tiempos muertos de cada una de las maquinas.
Este trabajo de grado está orientado, hacia los sistemas de captura de datos que se
utilizan en el control de la producción, dedicando gran parte del trabajo a aquellos
sistemas que realicen la captura de datos automáticos.
5.3. Sistemas de identificación automática y captura de datos.
Como se indicó anteriormente, la recogida de los registros de producción
empleando métodos manuales no es en muchas aplicaciones la mejor forma, debido a la
gran cantidad de errores que se producen por la intervención humana. De esta manera,
con la implementación de sistemas tecnológicos de captura de datos se reduce la
intervención de personas, con la finalidad de mejorar la calidad de los datos capturados,
así como también el incremento de la productividad en los centros de trabajo, liberando a
los operarios de tareas que no agregan valor.
87
Se entiende por sistemas de captura de datos, el conjunto de tecnologías
empleadas para la identificación automática de objetos, y la recolección de todo tipo de
datos relacionados con el ingreso directo al sistema de información empresarial ERP.
Entre los sistemas de captura de datos más relevantes se puede mencionar:
• Manipulación de materiales: permiten realizar la recepción y ubicación de los
productos con características particulares, y se presentan en tecnologías
desarrolladas a través de RFID, por ejemplo, para el control de la temperatura lo
cual debe garantizar que no se rompa la cadena de frio.
• Aplicaciones para el comercio: Se utiliza para la realización de procesos de venta,
toma de inventarios, traslados, reportes etc.
• Gestión de producción: funciona básicamente para realizar el seguimiento y
control de trabajos en curso (WIP), manejo de indicadores (KPI), tiempos de
producción.
• Otros: procesamiento de cheques, transferencias, documentos impresos, pacientes
en hospitales, entre otros.
Los sistemas de captura de datos frecuentemente constan de cuatro componentes
principales:
• Codificación de los datos: los caracteres alfanuméricos son convertidos a un
formato interpretable por las maquinas a atreves de: códigos de barras,
información digital almacenada en una etiqueta.
• Lectura de maquina o escaneado: los escáneres leen los datos codificados en las
etiquetas y los convierten en un dato digital.
• Aplicación de selección de datos: filtran los datos que aportan información útil,
que será procesada e intercambiada entre sistemas.
88
• Sistemas de información de las organizaciones: en donde se envían los registros
obtenidos del proceso.
En la Figura 59 se muestra la estructura básica de los sistemas de captura de
datos, que contiene los siguientes elementos.
• La información de identificación se graba en las etiquetas que se unirán
físicamente con el elemento a identificar.
• La lectura de la etiqueta se realiza a través de lectores. El conjunto de lectores, se
conectan con el servidor a través de una red de datos.
• El servidor, realiza las operaciones de filtrado de la información y de almacenaje
de datos en una BBDD.
• Las distintas estaciones de trabajo, realizan consultas de información al servidor,
con la finalidad de explorar la información capturada.
Figura 59. Estructura básica de los sistemas de captura de datos.
Fuente: Elaboración propia.
Dentro de las tecnologías de codificación de información en el sistema de captura
de datos, cabe destacar:
89
5.3.1. Codificación óptica
Códigos de barras (lineal y 2D), son aquellos que, a través de reconocimiento
óptico de caracteres, visión artificial, son utilizados en las aplicaciones desarrolladas en el
control y gestión de la producción, este sistema es muy conocido por su fácil
implementación en la elaboración e impresión de etiquetas. En la Figura 60, en la
izquierda se puede observar un código 1D y a la derecha un código 2D de tipo data
matrix, este último es muy utilizado debido a su gran capacidad de almacenamiento de
información.
Figura 60. Ejemplo de codificación óptica.
Fuente: http://www.solutekcolombia.com
5.3.2. Codificación electromagnética.
Se le denomina Identificación por radio frecuencia (RFID) y se basan en la lectura
y almacenamiento de información mediante etiquetas electrónicas que utilizan campos
electromagnéticos, una de las principales ventajas de estos sistemas con relación a los
códigos de barras, es que las etiquetas RFID es posible volver a grabar y almacenar
información. Véase la Figura 61.
90
Figura 61. ejemplo de codificación RFID.
Fuente: https://learn.sparkfun.com
Tarjetas inteligentes: tarjetas fabricadas en plástico con un microchip embebido,
son sistemas que pueden poseer una memoria de almacenamiento o una estructura basada
en un microprocesador, y se usan para sofisticados sistemas con procesos de encriptación.
Tarjetas biométricas: son empleados para el reconocimiento en humanos para la
realización de control de accesos, como reconocimiento por voz, análisis de huellas y
escáner de retinas.
Para poder realizar este trabajo, fue necesario analizar distintas formas de
implementación de los sistemas de captura de datos, con la finalidad de estudiar cuál de
ellos se adapta a los centros productivos de COLMENA S.A.S., de esta forma se busca
una aplicación que cumpla con los siguientes requerimientos.
• Confiabilidad en los datos registrados
• Automatización en el proceso de captura, se busca que los operarios en planta,
tengan la minina intervención al realizar los registros, para de esta manera
lograr así obtener datos de calidad, y eliminar tiempos muertos.
• Fácil implementación en los puntos de captura, esto permitirá que los
operadores no tengan que desplazarse a otros puntos de captura.
91
• Baja velocidad en la adquisición de los datos, en esta aplicación no es
necesario ratios elevados de captura de datos, porque se trabaja solo con datos
de control de la producción.
En la Figura 62, se muestra un comparativo de los principales sistemas de captura
de datos y sus principales parámetros de funcionamiento.
Figura 62. Comparativo de los diferentes sistemas de captura de datos.
Fuente: Ing Rusbel Rubio desarrollador sistemas de captura de datos
La tecnología que mejor se adapta en la actualidad, para el control de la
producción en los centros de trabajo de colmena S.A.S., es la del código de barras
datamatrix , debido a los grandes avances que ha tenido en los últimos años , cuyas
mejoras han logrado que tanto etiquetas , como lectores de códigos de barras tengan un
factor diferenciador en el mercado globalizado de hoy , ya es común encontrar equipos
móviles como terminales, tabletas , teléfonos que se adaptan fácil y rápidamente a esta
tecnología.
En el siguiente apartado, por su importancia en este trabajo, se profundizará en los
métodos de identificación basados en el uso de tecnología datamatrix.
Tecnica de capturaEntrada
Manual
Codigos de
barrasRFID
Tarjetas
inteligentes
sistemas
biometricos
calidad de los datos Baja Alta Alta Alta Alta
Intervencion humana Elevada Baja Baja Medio Baja
Modificacion de datos Minima
si /posibiidad
de
encriptaciòn
si /posibiidad
de
encriptaciòn Alta Minima
Seguridad Baja Alta Alta Alta Alta
Tiempo de captura Elevada Baja Baja Medio Baja
Distancia de lectura - centimetros centimetros contacto metros
costos Elevado Medio Alta/no aplica Alta/no aplica Alta/no aplica
92
5.4. Sistema de Identificación por código de barra data matrix.
Desde una invención en 1994, del código datamatrix, se ha convertido en un
estándar en la industria de aplicaciones automatizadas de seguimiento y trazabilidad en la
industria manufacturera y las operaciones de la cadena de suministro.
Para el correcto funcionamiento de los sistemas de identificación datamatrix es
imprescindible fijar unas pautas de normalización de los códigos empleados, de tal
manera que éstos puedan ser utilizados en la implementación de la solución sin obtener
mayores inconvenientes.
El organismo que se encarga de fijar la normativa de simbología 2D, es la
organización internacional de estandarización (ISO/IEC JTC 1/SC3, WG 1.3) Esta
entidad tiene como principal objetivo estandarizar e identificar objetos-productos, para
lograr la trazabilidad a lo largo de su vida útil.
Data Matrix es capaz de codificar datos de longitudes variables. Por lo tanto, el
tamaño del símbolo resultante varía según la cantidad de datos codificados. En
consecuencia, esta sección sólo puede estimar aproximadamente el tamaño de un Data
Matrix basándose en este parámetro. En la Figura 63, se muestra la estructura de un
código datamatrix.
Los tamaños del código están dados en términos de filas y columnas. Para el Data
Matrix ECC 200 de formato cuadrado, la cantidad de filas y columnas puede variar entre
10 y 144 posibilitando 24 tamaños distintos de símbolos. Por su parte, el Data Matrix de
formato rectangular tiene una variación de filas de entre 8 y 16 y de columnas de entre 18
y 48. El Data Matrix de formato rectangular permite 6 tamaños (el formato cuadrado
tiene 24) y se utiliza menos que el de formato cuadrado.
93
Figura 63. Estructura de los códigos datamatrix
Fuente: Cortesía GS1.
La tabla de arriba muestra la cantidad máxima de datos que pueden ser
codificados en un formato cuadrado y rectangular de un Data Matrix. Lo máximo que un
Data Matrix puede codificar es:
2335 caracteres alfanuméricos
3116 números
Ventajas de los códigos data matrix:
• Mayor densidad de datos = Menor necesidad de espacio.
• Virtualmente cualquier tamaño de símbolo (escalabilidad) permite la
adaptación para varios usos.
• Adecuado para casi todos los procesos de impresión (desde offset, pasando
por la transferencia térmica hasta el marcaje directo mediante inyección de
tinta o láser).
• Legibilidad incluso con bajo contraste.
• Legibilidad a una orientación de 360 grados sin equipo especial
• Los datos alfanuméricos y, con ello, las configuraciones de datos
específicos del cliente son codificables.
94
• Posibilidad de transferencia de datos electrónica.
Alta fiabilidad de lectura debido a la detección de errores y corrección automática.
Es especialmente esta alta flexibilidad, combinada con el escaso espacio
necesario, lo que ha atraído el interés de numerosos fabricantes de electrónica. En este
campo, dos procesos compiten entre sí por la creación del código, es decir, los procesos
de etiquetado e inscripción directa (con inyección de tinta y láser).
5.5. Sistemas automáticos de captura de datos
El sistema automático de captura de datos, es una tecnología que usa la
comunicación de lectura que intercambia información entre un lector y una etiqueta. De
códigos matriciales inteligente. El objetivo de la etiqueta es que una vez pegada a un
objeto, producto, u elemento, Pueda identificar y realizar la trazabilidad a tan solo unos
pocos centímetros.
Los sistemas de captura de datos automáticos permiten identificar los artículos,
mediante contacto óptico a través de un lector de código de barras y una etiqueta. Esto
hace que los sistemas de captura de datos sea una herramienta robusta y sofisticada para
recoger los datos generados en una planta de fabricación.
En toda solución automática de captura de datos existen componentes básicos
como: las etiquetas de códigos de barras, los lectores, impresoras, indicadores de pesaje y
un sistema de información ERP. En la Figura 64, se muestra la estructura más habitual
del sistema de captura de datos.
95
Figura 64. Estructura de un sistema de captura de datos.
Fuente: Ing Rusbel rubio desarrollador sistemas de captura de datos
Con la tecnología visualizada anteriormente, ya existen bastantes alternativas para
implementar el sistema de captura automática de datos, se hace necesario seleccionar que
características del componente, los parámetros más importantes que se deben tener en
cuenta a la hora de la implementación:
• Elección de las terminales móviles, para el buen funcionamiento del sistema de
captura de datos.
• Impresoras de código de barras.
• Seleccionar el tipo de etiqueta, para la impresión de los códigos data matrix
• Tipo de red, para la conexión de los dispositivos móviles con la aplicación y la
base de datos.
• Indicadores de pesaje, para las básculas.
96
5.5.1. Terminales móviles
Las terminales móviles utilizadas en la implementación de proyectos de captura
de datos, cada vez se hacen más frecuentes debido a su capacidad de procesamiento y
almacenamiento, esto hace que sean inteligentes y competitivas, se pueden decir que es
toda una revolución en el mundo de la informática
En la Figura 65, se muestra una imagen del tipo de terminales, que tienen la
capacidad para instalar la aplicación de captura automática de datos y enviar los datos al
ERP. Tanto las terminales móviles como los celulares inteligentes emplean pantallas
táctiles que son capaces mediante interfaz, comunicarse con el usuario. Esto hace que se
puedan desarrollar aplicaciones con características que facilitan a un operador de un
maquina a realizar una tarea sin mayor complejidad.
Se puede decir que estas terminales móviles son un éxito, con relación a otros
sistemas informáticos, ya que se pueden adaptar distintos tipos de hardware:
• Conexión Acces point, para internet a través de wifi., Bluetooth
• Pantallas táctiles, tablets.
• Conexión con indicadores de básculas
• Cámaras de captura de imágenes
• Lectores de códigos de barras
• Impresoras de código de barras
Estos equipos anteriormente mencionados hacen que día a día las terminales
móviles se puedan comunicar con sistema de captura de datos, logrando así que muchas
empresas realicen inversiones para sus áreas de ventas, compras, almacenes, producción,
logística, etc.
97
Figura 65. Terminales móviles para captura de datos.
Fuentes: http://sistemaspos.solutekcolombia.com
Esta es una tecnología madura que aumenta las posibilidades de implementar un
sistema de captura de datos, según las particularidades del sistema a desarrollar se a hace
necesario seleccionar las características más importantes.
Características Relevantes:
• Escáner de imagen 2D integrado para leer códigos de barras 1D/2D.
• Diseño robusto: soporta caídas desde 1.2 m sobre cemento y tiene sellado IP54.
• 2 radios (802.11a/b/g CCX v4 y Bluetooth™ Clase II versión 2.0+EDR)
• Teclado alfanumérico.
• Intermec SmartSystems™.
• Sistema Operativo Windows Mobile 6.1 Classic Edition
• Plena compatibilidad con impresoras, aplicaciones informáticas, sistemas de
comunicación, periféricos y accesorios.
98
5.5.2. Impresoras de código de barras
Las impresoras de códigos de barras, son instrumentos que imprimen información
en etiquetad de papel, polipropileno, valeron etc. su objetivo es identificar los productos,
su campo de acción se ve reflejado en bibliotecas, fabricas, centros de distribución,
almacenes, tiendas, entre otros. Ver Figura 66.
Figura 66. Impresoras de códigos de barras.
Fuente http://sistemaspos.solutekcolombia.com
Las impresoras de códigos de barras se pueden clasificar, en térmica y térmica
directa. En Las impresoras de código de barras de trasferencia térmica, se utiliza plástico
de resina o cera, rollos de etiquetas y una cabeza de impresión térmica, el objetivo con
esta etiqueta es plasmar imágenes enviadas desde un computador o cualquier otro
dispositivo móvil. De otro lado la impresora térmica directa utiliza etiquetas tratadas
químicamente.
Características Relevantes:
• Carcasa y cubiertas de metal.
• Capacidad para imprimir Códigos de Barra de 1D y 2D.
• Wireless, internal 802.11b Ethernet
• Internal Ethernet 100/10BaseT, RS-232, up to 115.2 kB/s, USB 1.1
99
• Velocidad de Impresión 200 mm/s (8 ips)
• Max Ancho
104 (4.09 in) at 203 dpi 105.7 mm (4.16 in) at 300 dpi
• Max Longitud (Con Memoria Estándar 8MB SDRAM)
2520 mm (99.2 in) at 203 dpi
1092 mm (43.0 in) at 300 dpi
5.5.3. Etiqueta para la impresión de código de barras
Existen en el mercado gran variedad de etiquetas para la impresión de códigos
matriciales inteligentes en la cual se pueden destacar algunas muy conocidas que han sido
empleados en los sistemas de captura de datos:
• Etiqueta adhesiva de transferencia térmica
• Etiqueta adhesiva de polipropileno
• Etiqueta adhesiva poliéster plata
• Etiqueta adhesiva VOID de seguridad
• Etiqueta adhesiva para ropa de nylon
• Etiqueta térmica directa.
En la Figura 67, se muestra varios tipos de etiquetas, en la cual se puede observar
los datos impresos a través de una aplicación de captura de datos.
100
Figura 67. Etiquetas de impresión de códigos de barras.
Fuente http://sistemaspos.solutekcolombia.com
En general los parámetros más importantes para la elección de etiquetas son: El
rango de lectura, la Resistencia ambientes abiertos y contaminados, el Diámetro y espesor
del material, y la Calidad del material.
Finalmente, el parámetro más importante que se debe tener en cuenta, a la hora de
realizar la elección de las etiquetas de código de barras para la implementación de un
sistema de captura de datos automático, es el tipo de producto el cual se va a etiquetar,
con base a esto las etiquetas tendrán que ser robustas y resistentes, motivo por el cual
puede aumentar su costo de adquisición.
En las aplicaciones de captura automática de datos cabe resaltar sus principales
funcionalidades o aplicaciones, entre ellas: la Trazabilidad de los productos en la cadena
productiva, el Sistema de identificación automático, el Control de los inventarios en
tiempo real, y la Integración con otras aplicaciones en tiempo real.
En este trabajo de grado, se han analizado distintos tipos de tecnología aplicada a
la captura automática de datos, con el propósito de estudiar cual metodología es la más
adecuada para la realizar el control de la producción de COLMENA S.A.S.
101
6. Capítulo 6
Diseño Del Sistema De Adquisición Automática De Datos
Tal como se indicó en los capítulos anteriores, el objetivo de este trabajo de grado
es diseñar e implementar un sistema de captura de datos de forma automática, que
permita optimizar el control de la producción en COLMENA S.A.S. Con este objetivo
propuesto a lo largo de este capítulo, desarrollar el diseño de un sistema de captura de
datos, basado en terminales móviles e identificación por códigos matriciales inteligentes,
que permitan la transformación de los datos de producción, en información para la
planeación y control de la producción de la compañía
Después del análisis realizado en el capítulo 5, los datos capturados en las plantas
de producción se pueden clasificar en dos grandes grupos.
• Control de procesos: se utilizan aplicaciones que recoger los datos procedentes de
sensores, cuya finalidad es la de controlar la evolución de los procesos de
producción. para el control de este tipo de procesos se utilizan redes autónomas
programables y los datos recogidos se pueden apreciar en sistemas SCADA y
sistemas MES.
• Control de la producción: Son otro tipo de sistemas que tienen por objetivo la
captura de información de los centros de trabajo de una planta de producción, este
tipo de aplicaciones utilizan elementos que cuenta algún tipo de producto e
identifican por cual centro de producción está trabajando, también se puede
visualizar en un sistema SCADA.
Como se indicó en el capítulo anterior, realmente los datos recogidos de
producción deben realizar interfaz hacia los sistemas ERP. Para la captura de este
tipo de datos se pueden emplear redes de controladores de datos (PLC), pero en
muchas aplicaciones de captura automática de datos se utilizan códigos de barras
matriciales, tecnología RFID
102
En este capítulo, se realiza un diseño o sistema de captura automática de datos
conectado a tecnología de terminales móviles y códigos de barras matriciales, que
permitan realizar el control de la producción de COLMENA S.A.S.
6.1. Elección de la situación de partida
La solución para la obtención del control de la producción de colmena S.A.S., se
argumenta basado en una empresa con características de baja automatización en cada uno
de los centros de trabajo y que por ende sus procesos de captura de información son muy
manuales, no es muy conveniente la implementación de tecnología con PLC para
controlar la producción, esta situación hace que en los centros productivos se
implemente un sistema de captura de datos automático basado en terminales móviles y
códigos matriciales.
Años atrás este tipo de empresas realizaban sus operaciones de forma manual
empleando todo tipo de planillas, formatos, hojas, etc. Tiempo después empezaron a bajar
los costos de las terminales móviles, lo que hacía más fácil la conexión entre la máquina
y el operador, mediante su incorporación en sus centros de trabajo.
Con este sistema de captura de datos automático implementado, permitió eliminar
los papeles y la necesidad de duplicar la información, así como también se minimizo el
tiempo se subida de los registros hacia los ERP. Cabe destacar, que la calidad de la
información reflejada, muestra un sistema robusto y confiable.
El sistema automático de captura de datos a diseñar e implementar debe cumplir
con las siguientes condiciones:
• La aplicación debe capturar los datos con una minina intervención de los
operarios, por lo que la herramienta de captura utilizada, debe estar basada en
tecnología con terminales móviles y códigos de barras matriciales.
103
• La solución debe ser ágil, grafica, y fácil de desplegar y las terminales móviles
deben tener la posibilidad de estar en cada uno de los centros de trabajo.
• La calidad de los datos capturados debe ser excelente.
La planta de fabricación de colmena S.A.S. Se descompone en 9 centros de
trabajo en los que se hace necesario recoger información de la producción.
1. Recepción de materia prima
2. Corte de materia prima
3. Formado de tubería
4. Enderezado de tubería
5. Galvanización
6. Banco de pruebas
7. Corte tubería
8. Roscado
9. Empaque tubería.
En los siguientes apartados se seleccionarán los principales componentes de un
sistema de captura de datos automático, para el control de la producción de cada uno de
los centros de trabajo
6.2. Elección de la tecnología para un sistema de captura de datos automático.
Para la implementación del sistema de captura de datos en línea para la planta
Colmena S.A.S., se tomó como punto de partida otras implementaciones similares que
involucran ambientes industriales, donde los sistemas están en riesgo de recibir polvo,
partículas, impacto de humedad, la recomendación para los sistemas móviles que
integraran con la aplicación de captura de datos debe cumplir con características de
robustez y desempeño adecuado.
104
Equipos livianos que no pueden resistir impactos, humedad o lluvia en gran
cantidad, y que además presentan una baja arquitectura de hardware sumada al apetito
comercial inherente, ponen en riesgo el éxito de la solución desde el punto de vista de
aceptación del usuario, la seguridad y prontitud de la información.
Por tal motivo y después de analizar en el mercado las posibilidades de
adquisición de equipos de terminales móviles, lectores e impresoras se escogió para la
implementación del proyecto los siguientes:
6.2.1. Terminales móviles
Terminal honeywell THOR, VM1, con Procesador intel, aton Z530, 16GHz,
Microsoft Windows, C.E 6.0, 1GB, MEMORIA RAM, teclado full, 64 teclas QWERTY,
IP 66, puertos seriales y usb, 8” (20cm) WVGA (800 X 480) LED backlit display.
Figura 68. Terminal Thor
Fuente: http://www.cadenadesuministro.es/noticias/nueva-generacion-thor-de-terminales-embarcados-de-
lxe/
Terminal honeywell, dolphin 99ex, mobile computer, 802.11 a/b/g/n, Bluetooth, 55 key,
camera, standard range with led aimer, 256mb x 1gb, weh 6.5 classic, standard battery,
99exl03-0c512se
105
Figura 69. Terminal Honeywell 99x
Fuente: http://www.cadenadesuministro.es/noticias/nueva-generacion-thor-de-terminales-embarcados-de-
lxe/
3usb honeywell, usb kit, 1d, pdf417, 2d, ip65, er focus, red scanner (1910ier-3), usb type
a 3m straight cable, vibrator.
Figura 70. Lector código de barras.
Fuente: http://www.tarjenova.com
6.2.2. Impresoras de código de barras
Impresora industrial de código de barras sato modelo clnx-408e transferencia
térmica/térmica directo microprocesador risc 32 bits de 133mhz interface usb, serial y
106
paralela a pc máxima área de impresión 4.1” x49” memoria ram estándar 18mb velocidad
2-10 Ips resolución 203 dpi, conexión Ethernet.
Figura 71. Terminal Thor
Fuente: http://www.cadenadesuministro.es
6.2.3. Sistema de identificación automática de materiales
El código de barras Data Matrix es un sistema de codificación, que tiene como
objetivo identificar objetos y facilitar la obtención de información y de esta forma
eliminar la posibilidad de error en la captura. La utilización de este sistema de
codificación es tan exitosa debido a la confiabilidad que presenta en la recolección
automática de datos, reduciendo los posibles errores humanos que se pueden producir en
el caso de la introducción errónea de información
Podemos definir que un Data Matrix es un código de barras bidimensional (2D)
que consiste en “células “o módulos negros y blancos dispuestos en matrices cuadradas o
rectangulares y la información codificada se puede establecer en textos y datos.
Se optó por implementar el sistema de código de barras Data Matrix porque es de
bajo costo y el conocimiento necesario para utilizar este sistema es mínimo, por lo que no
107
debe presentarse ningún problema de aprendizaje, al momento en que los operarios
utilicen esta herramienta. Ver Tabla 11.
Tabla 11. Elección sistema de identificación de productos
MÉTODO DE EVALUACIÓN Código de Datamatrix RFID Tarjetas Inteligentes Tarjetas Biométricas
Método de lectura 5 5 4,5 4
Velocidad de lectura 5 5 4,5 4,5
Durabilidad 4,8 4,5 3 3
Almacenamiento de datos 4,8 4,5 3,5 3,5
Flexibilidad de información 5 5 3,5 4
Redundancia de la información 4,5 4,4 4 3,5
Seguridad 5 5 4 4
Costo 5 3 3 3
Totales 39.1 36.4 30 29.5
Fuente: Elaboración propia
6.2.4. Elección del tipo de etiquetas.
En el apartado 5.4 se describieron los tipos de etiquetas que se puede usar, para la
implementación de un sistema de captura automática de datos. La elección de la etiqueta
depende los productos a etiquetar, lo cual se hace necesario etiquetas para materiales
fabricados en acero, lo cual hace que la etiqueta sea:
• Robusta
• Material plástico adhesivo
• Resistente a los ambientes hostiles
• Resistencia a aceites, fluidos, grasa, calamina, etc.
• Calidad de impresión.
108
Existen diferentes tipos de etiquetas para la impresión de códigos de barras Data
Matrix, para la marcación de productos de materia prima rollos y producto en proceso
rollitos, se escogió un tipo de etiqueta de polipropileno.
Este es un material plástico muy resistente y de excelente presentación y calidad
de impresión, es capaz de soportar varios años expuesto a condiciones climáticas sin
problema, aplicable en diferentes productos como: (cajas, envases, estibas, etc.) lo cual
requiere que tenga mayor resistencia y mayor pegado ya que se usara en productos
metálicos que están expuestos a superficies donde hay todo tipo de contaminación como
(aceites, solubles, calaminas, grasa, etc.).
Se realiza un prototipo en excel de la etiqueta que se usara en la marcación de los
productos de acero cuya impresión se realizara a través del sistema de captura de datos,
para ello se tuvieron en cuenta los siguientes parámetros: dimisión de 75mm largo x 50
mm alto, de color blanco, adhesivo, y con los datos técnicos establecidos por calidad.
En la Figura 72 se muestra el diseño de la etiqueta para la identificación de los
productos.
Figura 72. Diseño de impresión de etiqueta para la marcación de productos.
Fuentes: Elaboración propia
109
6.3. Sistema de control de producción basado en terminales móviles y códigos
matriciales inteligentes.
La primera decisión que se plantea en este trabajo de grado, para la
implementación de un sistema de captura de datos automático, es situar en cada uno de
los centros de trabajo en donde se va a capturar la información, una terminal, impresora y
lector de códigos de barras conectados mediante puertos Ethernet, USB o RS232. A
continuación, se describe tanto el hardware y software, desarrollado para la
implementación de esta solución.
El sistema físico necesario para la implementación se observa en la Figura 6.6, en
la que muestra, un punto de captura de datos, empleando una terminal móvil, una
impresora y un lector de código de barras, y la información recopilada en una base de
datos ubicada en un servidor a través de una red wifi.
Figura 73. Diagrama de base de datos integrada dispositivos móviles.
vista de tablas
Tablas de movimientos
SQL SQL
ERP UNOEE
SISTEMA CAPTURA DE DATOS
EQUIPOS DE CAPTURA DE DATOS
INTEGRACIONES O SISTEMA DE INTEGRACION CON EL
ERP
110
Fuentes: Elaboración propia
Este sistema ofrece grandes ventajas, con relación a otros métodos de
implementación de sistema de captura de datos a través de terminales móviles y códigos
matriciales, se puede destacar:
• La facilidad y sencillez de implementación, cada uno de los lectores están
conectados a las terminales móviles, de esta manera la aplicación que los integra,
se hace más fácil de desarrollar. La información captura en cada centro de trabajo,
se lleva a una base de datos, alojada en un servidor central, empleando para ello la
conexión wifi.
• Disponer en cada puesto de trabajo de las terminales, impresoras y lectores,
también permiten un canal de comunicación directo entre el departamento de
producción y las maquinas, de tal forma que se puede acceder a los sistemas de
información de la compañía para consultar documentos como: ordenes de
producción, reportes de tiempos productivos y muertos, consumos de materia
prima, entregas de productos fabricados, etc.
El mayor problema que se plantea en la implementación de esta solución, está
relacionado con su alto costo en la adquisición de los terminales, impresoras y lectores de
códigos de barras, en el siguiente apartado se analizan los elementos de la aplicación que
se han desarrollado para implementar un sistema de captura de datos automático.
6.4. Elección de las herramientas de software
En la elección de la herramienta se software se tuvieron en cuenta los siguientes
aspectos los cuales fueron determinantes:
111
6.4.1. Base de datos
La implementación de un sistema de captura de datos, busca una solución eficaz y
que, desarrollada a la medida de Colmena S.A.S., se adapte al hardware mencionado
anteriormente.
También se debe tener en cuenta, cuál será el elemento de almacenamiento de los
datos registrados en las terminales móviles, se empleará una base de datos de SQL, que
es un sistema de gestión de bases de datos, en donde, permite la creación de consultas,
reportes, etc. que serán generados por los equipos que se dispongan en la planta de
producción.
Con SQL como sistema de gestión de base de datos se tiene la connotación de
poderse integrar con demás base de datos como: Acces, Excel, Oracle, Java, etc.
SQL dispone de un entorno de programación con Microsoft visual estudio y .NET
con sus respectivos módulos de código, que pueden declarar y llamar las funciones de las
terminales móviles cuyo sistema operativo es Windows, esto hace que se puedan
controlar de una manera más fácil, las terminales móviles, lectores e impresoras.
6.4.2. Sistema de planeación y recursos empresariales ERP
Una vez almacenados los registros procedentes de los centros de trabajo obtenidos
por el sistema de captura de datos, se hace necesario revisar, analizar estos datos
disponibles en el sistema de recursos empresariales ERP, todo esto con la finalidad de
optimizar y mejorar el control de la producción en la compañía. Para esto se usará el
sistema SIESA Enterprise, con el que actualmente trabaja Colmena S.A.S.
112
6.4.3. Leguaje de programación
Para el desarrollo de la aplicación de captura de datos en línea a través de
terminales móviles con lectores de códigos de barras, se hace necesario elegir el lenguaje
de programación.
La solución de programación que se usara para comunicarse con la base de datos
consiste en emplear un lenguaje de programación Microsoft visual estudio y .NET ya que
estos entornos son los más utilizados en el mercado, y se cuentan con características de
integración gráfica y gran cantidad de herramientas incluidas para desarrollar
aplicaciones.
6.4.4. Estructura o modelo del sistema de adquisición de datos
Colmena S.A.S. hace parte de la organización GyJ, dentro de las cuales maneja a
nivel corporativo toda la parte de la red de comunicaciones. Esta tiene una red MPLS que
comunica a todas las sedes de la organización con la base de datos y aplicaciones
alojadas en los servidores, que a su vez se encuentran en un datacenter arrendado por
ETB (Empresa de teléfonos de Bogotá).
Para Colmena se tiene una red de comunicación, con canal dedicado cuya
capacidad es de 50 Mb, Para la implementación del sistema de captura de datos se hace
necesario que haya una red wifi segmentada en toda la planta de producción y de esta
manera poder conectar las terminales móviles que trabajan por conexión inalámbrica.
(Ver Figura 74)
Se deben comprar Acces point o antenas inalámbricas que, ubicadas en planta,
permitirán segmentar la red, solo para el control y navegación de las terminales móviles,
de esta forma se garantizara el 100% de conectividad de los equipos y evitar caídas que
atrasen el reporte de la producción a través de la aplicación de captura de datos, se
113
sugieren comprar antenas cisco, que son las más recocidas en el mercado y el fabricante
brinda asesoría, soporte y capacitación de estos equipos.
Figura 74. Estructura de la red de comunicaciones organización GYJ.
Fuentes: Ing. Carlos Javier Gómez
6.4.5. Conexión de transferencia e intercambio de datos
La conexión de aplicación desarrollada para la captura de datos, debe ser de doble
vía, es decir que se puedan ver tablas de información generada en el ERP tales como:
(ordenes de producción, rutas de producción, listas de materiales, informe de paradas,
etc.) se podrán visualizar esta información necesaria, en las terminales móviles.
114
Por otro lado, una vez capturada la información relacionada con el proceso de
fabricación, la aplicación de captura de datos, mediante un procedimiento programado
debe subir los registros al ERP correspondientes a: (consumos de materia prima, reporte
de tiempos y movimientos, entregas de órdenes de producción, informe, indicadores etc.
De esta forma se podrá comunicar y gestionar la integración en línea entre e ERP y el
sistema de captura de datos.
La comunicación que se usara para realizar la recepción y envió de datos es un
modelo llamado (Web service), que corresponde a una tecnología de integración que usa
un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre
aplicaciones desarrolladas en lenguajes de programación diferentes, pueden utilizar los
servicios Web.
6.5. Descripción de la solución de software desarrollada
El sistema de control de producción a desarrollar, comienza con las terminales
móviles y lectores de códigos de barras. Para su gestión se desarrollará una aplicación
encargada de realizar las peticiones de lectura, cada vez que se realice una operación en
los centros de trabajo, los datos capturados de las etiquetas identificadas con códigos
matriciales, se almacenan en una base de datos en los servidores de la compañía.
Las pantallas que se muestran en el siguiente apartado únicamente tienen como
fin clarificar el funcionamiento del sistema, para el caso de la implementación de la
solución, éstas pasan a un proceso de diseño gráfico y se complementan con las demás
funcionalidades propuestas.
6.5.1. Recepción de Materia prima
Como fase inicial del proyecto de la solución de captura de datos, se tiene el área
de recepción de materia prima en donde los operadores, tendrán una terminal portátil
115
honeywell 99x, conectada inalámbricamente, en donde podrán visualizar los datos de
órdenes de compra, traslados desde puertos y traslados de otras plantas.
Una vez tengan los documentos de recepción verificados se procede a enviar la
información hacia el ERP mediante la aplicación de captura de datos, después de haber
hecho este proceso, se imprime mediante una impresora sato, las etiquetas de
polipropileno con los datos básicos y código matricial del material recibido, para
posteriormente realizar el almacenamiento.
Figura 75. Captura datos recepción de Materia prima.
Fuentes: Elaboración propia
6.5.2. Corte de materia prima
El departamento de planeación y control de la producción, solicita al
departamento de materias primas, mediante un formato controlado, que material usara
para el proceso de corte, el operario de materia prima con su terminal móvil una vez
identificado la bobina a trasladar procede con lector de código de barras a realizar el
traslado interno entre bodegas, descargando en línea las bodegas de materia prima y
dejando el material disponible para consumo en la bodega de corte.
116
Una vez los rollos de acero están disponibles en la bodega, el operario de la
cortadora revisa físicamente que el material corresponda a lo solicitado en la orden de
producción, con un lector de código de barras honeywell, debe leer el código de barras
matricial, que a su vez está conectado con una terminal Thor, posteriormente, mediante
una opción de consumos el sistema realiza la interface con el ERP y descarga los
inventarios en línea. También en la misma terminal se registran los datos de tiempos de
producción y registros de inspecciones de calidad.
Un operario de montacargas, una vez ya cortado la bobina de acero, deberá
capturar en una terminal Thor, conectada a un indicador de pesaje, los registros de los
pesos de cada rollito resultante del corte y enviar los registros al ERP, luego el sistema de
captura de datos genera una etiqueta de código de barras para identificar los productos en
proceso que siguen su rumbo a través de la ruta de producción establecida.
Figura 76. Captura datos proceso de corte tubería.
Fuentes: Elaboración propia
6.5.3. Formado de tubería
En el proceso de formado de tubería, el operario de bobinas tendrá una terminal
móvil 99x en la cual tendrá instalado la aplicación de captura de datos para realizar los
117
consumos de cada rollito solicitado en la orden de producción, a través de lectura del
código matricial, automáticamente se descargarán los inventarios de la bodega de
producto en proceso.
Luego el operario de la formadora de tubos, empezara a registran en una terminal
Thor, todos los datos correspondientes a tiempos efectivos, tiempos muertos, horas de
paro, registros de inspecciones de calidad, devoluciones de materiales etc.
Para realizar las entregas de órdenes de producción de la tubería formada que
seguirá hacia otro proceso, intervienen los operarios de puente grúa, quienes son los
encargados de recoger los paquetes producidos y llevados a una báscula digital donde
pesaran cada uno, luego registra en la terminal Thor, el turno, la orden de producción y
procede con él envió de los registros hacia el ERP.
Figura 77. Captura datos zona de formado.
Fuentes: Elaboración propia
118
6.5.4. Enderezado de tubería
En el enderezado de tubería se tendrá una terminal Thor y un lector de código de
barras, en donde el operario, deberá realizar los consumos, reportes de tiempos de parada
y registros de calidad
Las entregas de producción las realizara el operario de puente grúa, quien reporta
los pesos del material procesado en cada máquina y la registra en el sistema de captura de
datos.
Figura 78. Captura datos sección de enderezado.
Fuentes: Elaboración propia
6.5.5. Galvanización de tubería
Para el proceso de galvanización tendremos dos terminales Thor, en las cuales los
empacadores de tubería en galva, en una realizaran los consumos de productos en proceso
y el operario de punta realizara el reporte de tiempos y registros de producción.
119
Figura 79. Captura datos zona Galvanización.
Fuentes: Elaboración propia
6.5.6. Procesos: bancos de pruebas, corte tubería, roscado y empaque.
Para los procesos restantes que se hacen en los centros de trabajo la filosofía de
operación con el sistema de captura de datos es la misma, en donde se tendrá una
terminal Thor por cada uno y un lector de código de barras en donde se harán, los
consumos de materia prima, reporte de tiempos de producción, y las entregas las realiza
el operario de puente grúa, en su terminal de entregas de productos en proceso.
Figura 80. Captura datos procesos complementarios.
Fuentes: Elaboración propia.
120
En el anexo B, se puede consultar la descripción detallada del sistema de captura
de datos.
6.6. Descripción de la solución de software diseñada.
Esta descripción se centra en la parte más importante de este trabajo, y hace
relación a la aplicación que permite la gestión de los datos adquiridos por el sistema de
captura de datos llamado de ahora en adelante Wipcontrol y que esta aplicación no está
desarrollada para gestión de producción de todas las empresas si no que está hecha a la
medida y a las necesidades de Colmena S.A.S.
Figura 81. Detalle diseño inicial aplicación (Wipcontrol) sistema de captura de datos.
Fuentes: Elaboración propia.
Esta aplicación es la encargada de presentar la información disponible a los
operarios, con relación a las órdenes de producción disponibles. También permite la
captura de información variable relacionada con el proceso, tal como: peso, fecha y hora
de inicio del proceso, fecha y hora del cierre o fin del proceso, fecha y hora de la
impresión, la impresora usada, el operario que realiza dicha impresión, etc.
121
Esta aplicación está conectada localmente con un repositorio de Base de datos de
la terminal, y Posteriormente vía wifi se comunicará con la Base de datos Servidor del
Sistema Wipcontrol, con lo que el registro efectuado en ella, queda disponible
automáticamente para ser consultado en la consola por parte del administrador.
Finalmente, esta aplicación permite la reimpresión de etiquetas en caso de
pérdida, daño o falla en la impresión, registrando también dicha transacción en el
servidor donde se encuentra alojado el sistema Wipcontrol.
6.7. Diseño gráfico aproximado de la aplicación wipcontrol.
A continuación, se describe un menú de opciones que indican el número de
procesos a realizar en las terminales móviles, una vez este la aplicación de captura de
datos desarrollada llamada Wipcontrol, en donde se presenta el funcionamiento y como
se deben ingresar los datos.
Esta pantalla permite capturar el peso registrado en la báscula haciendo
validaciones entre el peso del vehículo vació y su peso neto, y también con la carga que
se quiera registrar, una vez ingresado los datos correspondientes el sistema genera la
impresión de etiquetas de forma serial según la cantidad de unidades Bobinas recibidas.
(Ver Figura 82)
122
Figura 82. Módulo de recepción de materia prima.
Fuentes: Elaboración propia
6.7.1. Corte
Permite generar el corte optimizado asociado a una orden de producción, además
de captura del peso registrado en la báscula, genera el consecutivo de los rollitos
resultantes, asocia una orden de corte y genera las etiquetas para realizar la marcación. En
la opción referencia permite seleccionar el material o el tipo de bobina que va a ser
utilizada validando siempre que exista el inventario en el sistema ERP (Ver Figura 83).
123
Figura 83. Módulo de corte y registro de peso.
Fuentes: Elaboración propia
6.7.2. Formado
Según la orden de producción el sistema mostrará la ruta de procesos que debe
hacerse a cada producto a manufacturar, los rollitos que sean utilizados en dicha orden se
ingresan y se verifican leyendo el código de barras de cada etiqueta previamente
generada. Ver Figura 84.
124
Figura 84. Módulo de formado
Fuentes: Elaboración propia
6.7.3. Estado de Orden.
En esta opción se realiza una consulta de una orden de producción y muestra la
cantidad de producto terminado para dicha orden y la cantidad requerida. Adicionalmente
proporciona el historial de una orden en caso de requerirlo (Ver Figura 85).
Figura 85. Módulo ordenes de producción.
Fuentes: Elaboración propia
125
6.7.4. Control de calidad
Inicialmente se concibe a manera de check list dedicada para cada proceso, en
donde los operadores deben ingresar los datos correspondientes a las inspecciones
realizadas ejecutadas (Ver Figura 86).
Figura 86. Módulo órdenes de producción:
Fuentes: Elaboración propia
126
7. capítulo 7
implementación de la solución diseñada
En este capítulo se describen los principales resultados obtenidos en este trabajo
de grado. En resumen, se puede indicar que este proyecto tiene como objetivo el diseño e
implementación de un sistema automático de identificación, seguimiento y control de
productos para Colmena S.A.S. Para su empleo en el control de los procesos de
producción, se han evaluado, las mejoras realizadas en los centros de trabajo con la
implementación de la aplicación Wipcontrol.
Los resultados logrados están basados en el intercambio de dos tecnologías, por
un lado, el sistema de captura de datos Wipcontrol a través de terminales móviles,
lectores de códigos de barras e impresoras. Y por el otro la integración de los datos con el
sistema de recursos empresariales ERP. Todo esto con la finalidad de optimizar los
procesos de fabricación en los centros de trabajo de Colmena S.A.S.
El sistema de captura de datos Wipcontrol que se presenta en este trabajo, utiliza
como tecnología la captura de códigos matriciales, como se indicó en el capítulo 5 donde
se analizan los diferentes sistemas de codificación, este modelo es el más adecuado para
la implementación de sistema de captura de datos en empresas como Colmena que
poseen bajo nivel de automatización.
Los sistemas de Identificación matricial, minimizan la intervención humana en la
captura de datos lo que trae consigo, una mayor calidad de la información y la reducción
de los costos.
En el siguiente apartado se indican los resultados obtenidos del diseño de la
aplicación Wipcontrol.
127
7.1. Sistema de captura de datos Wipcontrol
En el apartado 6.3, se presenta un modelo de sistema de captura de datos, basado
en terminales móviles empotradas en cada uno de los centros de trabajo, conectadas a
lectores de códigos de barras matriciales, con el objetivo de optimizar el control de la
producción, se desarrolló una aplicación de gestión de la producción llamada Wipcontrol.
(Ver Figura 87), desarrollada por completo en lenguaje c# versión 3.0. realizando
integraciones de doble vía con el ERP de Siesa enterprice, la aplicación desarrollada
permite:
• Conocer en tiempo real la situación de la planta de fabricación
• Determinar los tiempos productivos, y de paro de las órdenes de producción en
cada uno de los centros de trabajo.
• La estimación de los costos de producción para la fabricación de los productos
por centro productivo.
Figura 87. Aplicación de captura de datos Wipcontrol
128
El sistema de captura de datos Wipcontrol, tiene la ventaja de ser muy fácil en la
implementación, porque el uso de las terminales móviles, lectores e impresoras de
códigos de barras, facilitan el despliegue de la aplicación a todos los centros de trabajo.
Para revisar al detalle el proceso de captura de datos a través de la aplicación Wipcontrol
(véase Anexo C y D) en donde se muestra los Manuales de procedimiento para los
usuarios de los procesos de recepción de materia prima y corte de materia prima.
7.2. Sistema de captura de datos Wipcontrol basado en Web service.
Esta solución se presenta en el apartado 6.6. y se basa en la implementación de
sistema de captura de datos mediante integraciones (Web service) entre la aplicación
Wipcontrol y el ERP, realizan la transmisión de los datos.
La utilización de los servicios web simplifica la conexión de las aplicaciones entre
sí, facilitando su utilización con las terminales móviles.
Para la adquisición de los datos obtenidos desde Wipcontrol, se desarrolló una
aplicación de fácil manejo que permite:
• Realizar la visualización de los datos de ERP, como ordenes de producción, rutas
y listas de materiales.
• Visualizar en tiempo real, las producciones de cada uno de los centros de trabajo.
• Envió de datos de consumos de materias primas, reporte de tiempos y entregas de
órdenes de producción.
7.3. Aplicación del sistema de captura de datos Wipcontrol para el control de la
producción basado en equipos móviles.
La solución más completa que satisface las necesidades de Colmena S.A.S. para
el control de la producción basada en captura de datos es Wipcontrol, utiliza tecnología
129
de equipos industriales para el monitoreo de aplicaciones, como elementos de captura de
datos. Este tipo de equipos (terminales Thor y Honeywell 99x). (Ver Figura 88) se
encuentran disponibles para realizar la recogida de la información, así como también la
comunicación con los operadores en la planta, para lo cual Wipcontrol como sistema de
captura de datos, aumenta la seguridad y minimiza las probabilidades de error.
Figura 88. Terminal Honeywell y terminal Thor, proceso de recepción, corte de Mp
Fuente: Elaboración propia
La aplicación Wipcontrol utiliza como soporte los equipos móviles para
comunicarse con el ERP en los módulos de manufactura e inventarios. La solución de
control de producción desarrollada que se presenta en el capítulo 6: ha sido diseñada
tomando como base las necesidades de Colmena S.A.S., la aplicación de captura de datos
Wipcontrol permite optimizar el control de la producción de Tareas de producción
específicas que se realizan en cada centro de trabajo este tipo de actividades
130
perfectamente se pueden realizar en los módulos instalados en las terminales móviles
(recepción MP-corte- formado tubería y procesos complementarios)
Con este objetivo, se ha desarrollado Wipcontrol para sistemas operativos
Windows Pro, que permiten la captura de datos procedente de las terminales móviles, y
su integración automática con el ERP. La información capturada permite:
• Registrar el ingreso de los operarios, mediante un clave y contraseña
• Control de los centros de trabajo:
• Controlar el estado de la planta de fabricación en tiempo real.
• Controlar los consumos de MP.
• Medición de los tiempos de parada y tiempos productivos de las órdenes de
producción.
• Registrar los ingresos de producción productos en proceso y productos terminados
7.4. Instrumentación sobre la maquinaria
Para el proceso de corte de lámina, se implementó un moderno un sistema de
pesaje en los brazos de la cortadora en donde se empotraron celdas de carga con
capacidad de 15 toneladas para cada módulo.
El objetivo de este sistema de pesaje es recolectar y enviar a un indicador
mediante conexión cableada RJ-45, todos los registros de peso capturados por las celdas
de carga.
Una vez el indicador obtiene los datos de pesaje, queda disponible la información
para ser enviada a una terminal Thor mediante puerto Ethernet. En esta terminal se
encuentra instalada la aplicación de captura de datos Wipcontrol, que con una orden de
corte proveniente del ERP registra los productos en proceso resultantes del proceso de
131
corte, y que tiempo real sube la información a la plataforma de gestión de la compañía. A
continuación, se evidencia todo el proceso de montaje del sistema de pesaje. (véase la
Figura 89)
Figura 89. Montaje de sistema de pesaje automatizado para la cortadora de lámina.
Fuente Elaboración propia
7.5. Sistema de codificación e identificación de productos.
La recogida de los datos de producción empleando métodos manuales fue
remplazada, por un sistema de captura de datos a través de códigos matriciales que
fundamentalmente reducen los errores humanos, de esta manera se implementó una
etiqueta adhesiva de polipropileno que contiene los datos requeridos en los procesos de
132
recepción y corte de materia prima. En cada uno de estos procesos se instaló una
impresora Sato, que se comunica con las terminales Thor y honeywell, vía Ethernet y wifi
para realizar la impresión desde la aplicación de captura de datos Wipcontrol.
De esta manera se mejora la calidad de los datos capturados y se incrementa la
productividad de los procesos de producción, liberando a los operarios de actividades que
no aportan valor.
Figura 90. Implementación de sistema de codificación e identificación
Fuentes: Elaboración propia
133
7.6. Resultados obtenidos
Con la implantación del sistema de control de producción basado en la captura de
datos a través de la aplicación Wipcontrol, se han obtenido numerosas mejoras, que se
han ido describiendo a lo largo de este trabajo de grado y entre ellas se puede destacar:
• Conocimiento en tiempo real, de los procesos de fabricación para cada centro de
trabajo.
• Verificación de los tiempos de fabricación (tiempos productivos y de paradas.
• Análisis de costos de fabricación.
• Información sobre el personal que interviene en el proceso de fabricación.
En términos generales una información rápida, detallada y actualizada de cada
uno de los procesos de fabricación.
Los resultados obtenidos para este proyecto obedecen a los objetivos propuestos
en el documento inicial, en donde de acuerdo a la metodología, se logró diseñar,
seleccionar e implementar el software de captura de datos llamado Wipcontrol y Los
equipos de captura de información, como lo son las terminales thor y honeywell.
7.6.1. Fases de implementación del proyecto de captura de datos
De acuerdo alcance del proyecto, se implementó la aplicación Wipcontrol por
fases, dentro de ellas, fase I recepción de materia prima y fase II corte de materia prima,
por consiguiente, tenemos:
Implementación fase I recepción Materia prima: Se implementó la fase I de
recepción de Materia Prima en donde toda la información que se llevaba en planillas
correspondientes a las remesas de recibo de MP y los inventarios correspondientes, en un
134
100% logrando ingresar de forma inmediata y en tiempo real, los registros de llegada
mediante la aplicación Wipcontrol hacia el ERP, a través de interfaces con web service.
Una vez recibida la Materia Prima, se identifican los inventarios con una etiqueta
de códigos de barras Data Matrix, con los datos importantes del proceso, reduciendo en
un 100% las etiquetas hechas a mano por los operarios, y aumentando la efectividad de
la información y el control de los productos ingresados a la planta. Véase la Figura 91.
Figura 91. Implementación Wipcontrol proceso de corte.
Fuente Elaboración propia
Con los productos identificados y la información en línea se logró, realizar la
captura de los inventarios de forma automática mediante lectura de los códigos de barras
con terminales 99x, se bajó el tiempo en que se demora la toma física del inventario,
digitación y análisis de diferencias, pasando de 10 horas a un tiempo de 2 horas en
realizar toda la operación de inventarios.
Se logró, mediante las terminales móviles poder realizar los traslados de los
inventarios de la materia prima requerida por parte del departamento de producción, para
realizar el proceso de corte en un 100% de forma automática y garantizando la
disponibilidad de la información en tiempo real.
135
Finalmente se lograron realizar todos los documentos de integración: consumos
de MP, reporte de tiempos, devoluciones, entregas de productos en proceso, cierre de
órdenes de producción (véase la Figura 92).
Figura 92. Informe en tiempo real de los documentos realizados en planta.
Fuente Elaboración propia
Implementación fase II corte de Materia Prima: Una vez obtenidos los
inventarios en las bodegas de materia prima en el ERP, para realizar el proceso de
producción llamado corte, se logra obtener con gran certeza el consumo de MP de
acuerdo con la orden de producción, garantizando la efectividad de la información y
reduciendo los errores de digitación por parte de los operarios.
136
Se revisaron los documentos registrados en los centros de trabajo, en el año 2017
en total se registraron en el ERP 7272 documentos de consumos de materia prima,
reporte de tiempos, entregas de órdenes de producción, cierre de órdenes de producción
de los cuales 223 documentos los realizó el analista de producción a través de su
computador, lo que nos indica que se tiene un 3% de documentos que no se han podido
ingresar por el sistema de captura de datos automático en planta. En la Figura 93, se
muestra, la cantidad de documentos realizado mes a mes, y las desviaciones de los
documentos que no pudieron ser procesados con éxito.
Figura 93. Informe comparativo ingresos automáticos vs entregas manuales.
Fuente Elaboración propia
Se logró automatizar los tiempos de producción, tiempos de parada, tiempos de
falla, tiempos de alistamiento, que anteriormente se llevaban en formatos manuales,
obteniendo así información en el ERP en tiempo real, se identificó que los tiempos
productivos mejoraron en un 52% de eficiencia de la máquina y los tiempos muertos en
1217
15581673
1135
1466
80 38 28 36 41
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Enero 2017 Febrero 2017 Marzo 2017 Abril 2017 Mayo 2017
Ingreso de registros wipcontrol vs Ingreso manual
Ingreso Automatico- Wipcontrol Ingreso Manual % cumpl
137
un 48 %. Lo que nos indica que el sistema de captura de datos, permite establecer las
desviaciones en los centros de trabajo ineficientes y generar parámetros claros para tomar
acciones correctivas a las que hubo lugar, y de esta manera, aumentar la eficiencia de la
máquina y lograr la meta del 80% (Véase Figura 94).
Figura 94. Informe de tiempos de operación vs tiempos de paro.
Fuente Elaboración propia
Los reportes de producción que antes se llevaba en panillas, se redujo un 100%
del papel consumido en este proceso debido a que la información se hace tiempo real.
El producto en proceso obtenido como resultado del proceso de corte, se pesa en
los brazos de la cortadora, de acuerdo con lo planteado en el segundo objetivo, se realiza
automatización de básculas de pesaje con celdas de cargas y envió de la información a
través de los indicadores de pesaje, se redujo en un 100% los traslados a la báscula
estática ubicada en un sitio alejado el centro de trabajo para pesar los rollitos de corte.
Ver Figura 95.
57,453,5
50,747,6
51,8
42,646,5
49,352,4
48,2
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
ENERO 2017 FEBRERO 2017 MARZO 2017 ABRIL 2017 MAYO 2017
Tiempos de operacion vs tiempos de paro.
% Ocupacion % Paro
138
Figura 95. Implementación Wipcontrol proceso de corte.
Fuente Elaboración propia
Otro balance positivo es que los errores cometidos por los operarios en la
digitación de la información se redujeron en un 100% debido a que la aplicación
implementada optimizó los procesos y los operarios no tienen que escribir nada en
formatos. Así, se logró implementar y desarrollar los objetivos propuestos, logrando
cumplir con las expectativas y el alcance propuesto.
Con la finalidad de evaluar los parámetros de la implementación del sistema de
captura de datos Wipcontrol, se revisó informes de los registros realizados en el sistema
139
ERP en los cuales se pudo evidenciar la efectividad de la aplicación mediante la
implementación de indicadores de gestión. Ver Tabla 12.
Tabla 12. Evaluación indicadores de medición.
Objetivos del proyecto Proceso Meta META %
Cump.
Identificar e implementar que sistema de
software de captura de información
automática de datos, se ajusta a las
necesidades de la compañía, para garantizar
en tiempo real el flujo de información en
todos los procesos de la cadena logística de
Tubos Colmena
Reducción de ajustes por faltantes
de inventarios. 90% 90%
Eliminar el tiempo de ingreso de
los registros de producción. 100% 97%
Reducción del tiempo de
elaboración de los inventarios. 98% 98%
Implementar un modelo de integración de
equipos robustos que permitan la obtención de
información y envío de las mismas hacia el
sistema de información ERP
Maximizar los tiempos
productivos, mediante la reducción
de los tiempos muertos
80% 52%
Reducción del consumo de
papelería 100% 100%
Implementar un sistema de codificación e
identificación de productos, para obtener la
trazabilidad en tiempo real de los registros de
producción.
Reducir los errores de digitación 100% 100%
Garantizar la trazabilidad y la
exactitud de la información 100% 100%
Fuente Elaboración propia
140
8. Conclusiones
Las conclusiones de este trabajo de grado se enfocan al desarrollo de los nuevos
sistemas de captura de datos, aplicados al sistema de producción, la implementación de
soluciones más eficientes para el control de la producción. Este tipo se sistemas y con la
aparición de nuevas tecnologías que se presentan, solo fueron posibles en empresas con
un alto grado de automatización. De esta manera, los sistemas de captura de datos se
caracterizan por incrementar la productiva con la organización de los procesos.
Los resultados obtenidos están basados en la interrelación de dos tecnologías. Por
un lado, la captura de datos obtenidos mediante el uso de un sistema de captura de datos
mediante códigos de barras matriciales, y por el otro lado la integración de estos datos
con terminales móviles que hacen que se integre la información con el ERP. Todo esto
con la finalidad de optimizar los procesos de fabricación en las empresas del sector
metalúrgico.
El análisis de la información recolectada durante todo el proceso investigación en
Colmena S.A.S., se logró diseñar, seleccionar e implementar un sistema de captura datos
en tiempo real, para minimizar los tiempos de recibo e inventarios, con el propósito de
generar entregas oportunas a los procesos productivos de la compañía con la mayor
eficiencia, eficacia y alcanzando la mejor efectividad en la información.
Con la captura de información se obtuvieron los siguientes resultados directos e
indirectos:
En el apartado 6.3, se presenta un sistema de captura de datos basado en equipos
móviles conectados a lectores de códigos de barras, con el objetivo de optimizar el
control de la, se desarrolló una aplicación de gestión basada en integraciones hacia el
ERP. El sistema permite:
141
• Conocer en tiempo real la situación de la planta de fabricación.
• Determinar la duración de los tiempos de producción en cada uno de los centros
de trabajo, el tiempo productivo y el tiempo de para con la finalidad de reducir las
desviaciones.
• Reducir costos de producción.
El sistema de captura de datos automático presentado, tiene la ventaja de que ha
sido muy sencillo de implementar, porque el uso de los terminales móviles facilita el
despliegue a otros centros de trabajo en donde se pretenda realizar la captura.
Frente a ingreso de la materia prima y el proceso de corte se puede destacar que
mejoró la eficiencia en un 100%, esto se logró porque la información ahora es capturada
en tiempo real, de esta manera la empresa ha obtenido un ahorro de 24 horas de
operación con relación a la captura de datos manual, como se realizaba anteriormente.
Por su parte el personal de producción en cabeza del director, manifiesta, que la
productividad de los centros de trabajo ha mejorado en un 8% , a partir de la
implementación del sistema de captura de datos, esto se debe a que los operarios gastan
menos tiempo ingresando registro en planillas y ahora pueden prestar mayor atención
como lo es la producción. Adicional a esto mediante el seguimiento realizado en campo,
se evidencia una mejoría en los diferentes procesos, gracias al uso de esta herramienta.
La implementación del sistema de captura de datos permitió evidenciar una
reducción de costos en ese eslabón de la cadena de producción, por un lado, de dos
analistas de producción que se encargaban del ingreso los datos al ERP, se pasó esta
responsabilidad a un solo operario el cual se encarga de desplegar el proyecto al total de
la planta de producción. Por otro lado, se redujo en un 100% el consumo de papel en los
centros de trabajo donde se implementó el sistema.
142
Con la implementación total de este proyecto se estima que la empresa Colmena
SAS realizó una inversión aproximada de cuatrocientos treinta millones de pesos ($
430.000.000) y un retorno de la inversión (ROI) superior al que se esperaba por parte,
tanto de Colmena SAS como de los realizadores de este proyecto ya que solo fue de
menos de siete meses. Además, la empresa ahora cuenta con un ahorro en elementos tales
como mano de obra en los ajustes y elaboración de inventarios, insumos que se hacían
necesarios a la hora de elaborar los registros, y desplazamientos.
Entre los principales aspectos que dificultaron la implementación exitosa del
sistema de captura de datos y que atrasaron el cronograma que se había establecido al
inicio del trabajo, se debió a temas de conectividad, por ser una empresa manufacturera
de acero, el metal hace interferencia en la conexión de las terminales móviles, esto hizo
que el tiempo de entrega de los equipos y la importación fuera más larga de lo que se
esperaba, a su vez, la aprobación de los recursos por parte de la gerencia de la empresa
afectaron el proceso de implementación del sistema.
En cuanto al alcance de las metas propuestas y que eran ambiciosas al momento
de su formulación, no se lograron en los porcentajes que se esperaba porque los
responsables en piso deben garantizar el buen funcionamiento de la herramienta, esto
implica capacitar al personal encargado de utilizar la herramienta implementada, solo así
puede tener identificado el total de los inventarios existentes y hacer seguimiento en la
cadena de producción.
Con la implementación del sistema de captura de datos automáticos basados en
terminales móviles y lectores de códigos de barras, se han obtenido numerosas mejoras,
que se han ido describiendo a lo largo de este trabajo y entre las que cabe resaltar.
• Conocimiento en tiempo real, del estado de planta y los procesos de fabricación.
• Determinación de los tiempos productivos y tiempos muertos.
143
• Calcular los costos de los productos en tiempo real.
• Información de productividad de cada uno de los operarios.
En general, una información detallada y actualizada de los procesos de
fabricación en tiempo real. Pero la aportación más importante de este trabajo fue lograr
sincronizar a cada uno de los centros de producción con el ERP, en la organización de
órdenes de producción y la secuenciación de cada tarea asignada.
Implementar un sistema de captura en una empresa de acero, abre la puerta para
construir un sistema de supervisión en línea automatizado y así poder visualizar los
procesos de una fábrica o una industria diferente a las que se dedican a la manufactura del
acero, de esta manera poderlos aplicar a diferentes sistemas de producción. Iimplementar
soluciones eficientes para el control de la producción se convierte en una idea
innovadora, amable con el planeta, eficiente con sus clientes y con gran proyección en la
modernización de la industria nacional en los diferentes sistemas de producción. Este tipo
de aplicaciones anteriormente eran solo posibles para empresas con un alto grado de
automatización, ahora con una inversión razonables lo podrían adquirís medianas
empresas.
144
9. Proyecciones del Trabajo de Grado
Los aportes más importantes de este trabajo se pueden resumir en los siguientes
aspectos:
• El desarrollo de nuevos sistemas de captura de datos de forma automática y su
aplicación al control de la producción en los centros de trabajo. Se propone un
sistema de captura a través de códigos matriciales, utilizando una aplicación
instalada en una terminal móvil o Tablet, para realizar la integración con algún
ERP.
• La mejora de la productividad en los centros de trabajo de una compañía
productora se consigue por el conocimiento de la situación de fabricación de la
planta en tiempo real.
145
10. Referencias
Análisis DAFO, (s.f.) InnoSupportTransfer – Apoyo a la Innovación en las PYMES.
Recuperado de:
http://www.innosupport.net/uploads/media/ES_2_2_DAFO_01.pdf
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Administración Logística. Recuperado de:
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simbología más avanzada compatible con los Identificadores de Aplicación GS1.
Recuperado de: http://www.gs1.org.ar/documentos/DATA MATRIX.pdf. (2013)
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Creadora, Liberadora y Transformadora. Recuperado de:
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molinos formadores de tubería de acero. Tesis doctoral. Recuperado de
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www.quiminet.com/articulos/la-fabricacion-y-la-cedula-de-los-tubos-de-acero-
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Sánchez, C. (2016), Identificación de errores en digitación, analista planeación control
de producción, Colmena S.A.S.: Documento interno de la empresa.
149
11. anexos
11.1. Anexo A. Formato de Encuesta
FORMATO DE ENCUESTA: DIAGNOSTICO PLANTA TUBOS Colmena S.A.S.
MOMBRE: _____________________________________________________
Marque con una X la siguiente encuesta.
1. Los errores en las entradas de producción en planta son por:
a) Mala digitación.
b) Falta concentración.
c) Falta de capacitación.
d) Otro cual__________________________________________________
2. Los faltantes por ajustes en los inventarios en planta se deben A:
a) La codificación incorrecta de los productos.
b) traslados realizados incorrectamente.
c) Mala digitación en los conteos del inventario.
d) Otro cual__________________________________________________
3. Las demoras para tener la información de producción en planta hacia Unoee oscilan entre:
a) 0- 8 horas
b) 0- 12 horas
c) 0- 18 horas
d) Otro cual__________________________________________________
4. La no correcta información digitada en planta se debe A:
a) No hay una clasificación de productos.
b) Hay demasiados formatos que diligenciar y trascribir de forma manual.
c) Falta dar a conocer un manual de procedimientos a sus funcionarios.
d) Otro cual__________________________________________________
5. Cree usted que a la recolección de información en planta le falta:
a) Mejorar los procedimientos.
b) Un sistema de captura en línea a través (código barras)
c) Capacitación al personal
d) Otro cual__________________________________________________
Elaborado por: Los autores
150
11.2. Anexo B. Descripción Detallada Del Sistema De Captura De Datos
El sistema planteado determina los siguientes casos de uso, los cuales han sido ya debatidos
y corresponden al resultado de la necesidad actual de Colmena.
A continuación, se explica el modelo de impresión de las terminales Thor, conectadas con
puerto serial a las impresoras sato, en donde permitirá mediante la integración de los datos
la marcación de los productos con una etiqueta impresa con datos y código matricial donde
se guardar toda la información.
Figura 1: Diagrama sistema de impresión. Fuentes: Los autores
Ambiente de trabajo: terminal Thor en planta
Sincronización: Mediante este proceso el usuario de la terminal podrá contar con la
información más actualizada existente en el servidor (Ordenes de empaque, Productos,
Usuarios, etc.), Esta información será traída y almacenada localmente, por medio de una
conexión directa de la terminal al Servidor SQL del sistema y será el sustento a los demás
casos de uso del módulo Terminal del Sistema Wipcontrol.
Modulo impresion Wipcontrol termianes Thor
151
Autenticación: Los usuarios que pretenden iniciar el proceso de impresión de etiquetas
tienen que ser autenticados por el sistema, el cual, valida la información ingresada contra
el repositorio de información Local, previamente actualizado (Sincronizado), la existencia
o no de un usuario o el estado del mismo (Activo o Inactivo) se controlan desde un Módulo
Web que se describirá más adelante. Este registro es obligatorio, en vista que parte de lo
que se busca con el sistema es identificar quien hizo que, cuando y sobre qué.
Selección orden de producción: Mediante este Proceso el operario tendrá la posibilidad
de Obtener las diferentes órdenes de empaque que existen en el sistema SIESA y que fueron
alojadas en el Repositorio Server de Wipcontrol y llevadas localmente a la Terminal.
La orden de producción a trabajar solo será aquella que se presente o que el usuario digite
y esté presente dentro de las diferentes órdenes existentes en un momento dado. La
Selección de la orden permite la obtención de la información relacionada a la misma:
Descripción del Producto, Referencia, Código SIESA, Diámetro, Largo, Número de
unidades por empaques y el Peso Nominal del producto, información que será impresa
posteriormente. También según el tipo de inventario del producto contenido en la orden,
se establecerá que el siguiente caso de uso aplique o no.
Impresión Etiquetas: Una vez la información de impresión se encuentre completa, el
operario lanzara la impresión de etiquetas, las cuales se harán sobre una impresora de
código de barras que estará conectada en la Red, en este proceso no solo se generara la
impresión necesaria, sino que localmente se almacenara la información capturada en
relación a dicha impresión (Orden, Producto, Usuario, Fechas de Impresión, Etc.)
La información impresa corresponde a la actualmente usada en Colmena
• Fecha Empaque
• Clase (Es la Referencia)
• Diámetro (Viene del Producto)
• Espesor (Viene del Producto)
• Largo (Viene del Producto)
• Paquetes por (Número de unidades por embalaje)
• Peso (Viene del Producto y está en Kilos)
• Orden de Producción o Fabricación
• Código de Barras con la estructura siguiente:
Código del producto
Orden Producción (Es el Lote)
Fecha de Fabricación ó 13 Fecha de Empaque
Cantidad de Unidades. (Puede ser opcional en los que sean Estándar
Y obligatorio en los saldos)
152
Peso del Producto.
Ambiente de trabajo aplicación web
Autenticación: la aplicación web contiene el mecanismo de autenticación mediante el cual
solo personal que posea usuario dentro del sistema podrá hacer uso del mismo, de igual
manera este proceso de autenticación está basado en perfiles los cuales son administrados
y asignados desde la aplicación. La creación de usuarios, perfiles y su enlace esta solo
disponible en primera instancia para el usuario Estático de Administración
AdmWipcontrol, y posteriormente para los usuarios creados bajo el perfil o rol
Administrador.
Configuración: El objetivo de este proceso es la de permitir definir las diferentes
impresoras con las que contara el usuario de terminal para realizar sus impresiones. Otros
valores como las rutas de descarga o exportación de información tendrán cabida en esta
opción, en la medida que las necesidades del sistema así lo requieran.
Administración de Usuarios, si bien parecer ser que la autenticación conlleva este
proceso, la verdad es que la autenticación realiza la validación que la administración de
usuarios y perfiles ha establecido. Aquí se podrá activar o desactivar un usuario, se podrán
crear usuarios administradores o usuarios de terminal o usuarios normales de la aplicación
Web, etc.
Consultas de Impresión: Finalmente la operación lo que retornara es una gran cantidad
de información que puede ser útil para quien tiene interés en el desarrollo de la operación
de impresión, consultas como Ordenes impresas por rango de tiempo, Ordenes impresas
por producto, Numero de impresiones en una orden, Ciclos de impresión por orden,
Información de reimpresión, Información de Saldos, Usuarios que imprimieron, etc.
Usuarios móviles: El Desarrollo correrá de manera individual en Terminales Estacionarias
Thor. Contará con un sistema de autenticación y validación. La información para esta
autenticación en principio será creada desde la aplicación Consola Administrativa Web.
Usuarios consola: La consola suministra la capacidad de crear usuarios de nivel
Administrador, Usuario Móvil y Usuarios de consultas con lo que se establecen los tres
niveles de usuarios soportados.
Usuarios base de datos: Es necesario la existencia un usuario con características de
desarrollador en la base de datos de Wipcontrol, que puede efectuar de forma directa la
153
modificación o creación de los objetos que componen la solución Wipcontrol en su capa
de DATOS.
Requerimientos funcionales para el desarrollo de la aplicación
Software:
• El Servidor de Base de datos es SQLServer 2005 / SQLServer 2008
• El Servidor Web debe Ser IIS 6.1 o superior
• Windows 7 32 bits ya que el próximo año sale de soporte Windows xp para los
clientes de la consola.
• El Sistema Operativo de la terminal es preferiblemente Windows CE.net 6.0
• Es requisito la existencia de Microsoft Framework versión 3.5 y 2.1
• Es requisito Microsoft Intaller versión 4 o superior Direcciones IP Fijas para la (s)
terminal(es).
Hardware:
• Procesador Intel dual core o superior, o su similar en otra marca
• Mínimo 2 GB de Memoria RAM
• Capacidad libre en Disco Duro de 20 MB para el Desarrollo, con capacidad libre
de lo por lo menos 10 Gb para el caso de la solución
• Monitor SVGA 1024*768
• Terminales Mouse o Pantalla Touch, Arm4i Procesador, 128MB, Wi-Fi Class B y
G, Full Teclado, Lapiz.
• conectividad Ethernet 10/100 MB
• Impresora GL408e con procesador RISC de 32 Bits, con conectividad Ethernet
• Acces point Cisco AP 1242 power Ethernet.
• Antena de Ganancia de 8 DBi.
Requerimientos para el desarrollo.
Leguaje: El sistema se desarrolla por completo en lenguaje c# versión 3.0.
Librerías: El sistema hace uso de la tecnología de Tres capas con las que se tienen de
manera inicial librerías para acceso a Datos (Capa datos), manipulación de información
Librería logicaneg (Capa Lógica) y ejecutable (Capa de presentación), al igual se usan
algunas librerías para mejorar el desempeño visual (Librerías de presentación), las librerías
de acceso a datos particular (Sql Server CE) y finalmente las librerías propias del
Framework y del compact Framework (Terminal).
Plataforma de implementación: Plataforma Windows 32 Bits, sobre Framework 3.5.
154
Portalidad: La brinda el Framework y la plataforma Windows en lo que tiene que ver con
el desarrollo PC, en el desarrollo Windows Ce de la terminal, lo da Microsoft con la
evolución del sistema operativo.
Infraestructura:
• Servidor de Datos para el sistema Wipcontrol
• Terminal Estacionaria Win Ce 6.0
• Access point (Para la solución RF)
• Potencia Regulada.
• Impresora de código de barras SATO Gl408e.
• Suministros Impresora
• Conexión de red cableada y certificada.
Consola Administrativa WEB.
Como parte inicial del proceso está la creación de usuarios para el sistema de autenticación
en la aplicación Móvil, así como la generación de consultas sobre el estado de los procesos
y los registros efectuados. Esta tarea está a cargo de la consola bajo la función de un
administrador. Tareas particulares en la consola son:
• Creación de los usuarios que pueden iniciar el proceso de impresión (acceso al
sistema)
• Consulta de la información generada
• Consulta de la información del Proceso
• Informes de productividad (Tiempos empleados, impresiones realizadas,
Reimpresiones, número de órdenes procesadas, etc.)
• Configuración de Impresoras en el sistema
Con esta información proveniente de la consola, el administrador podrá entre otras:
• Medición de productividad de cada operario
• Tiempos muertos
• Ciclos de mantenimientos preventivos
• Peso del material al salir del proceso y a la hora de entrega al almacén
• Análisis de rendimiento por máquina
• Consumos de Etiquetas
• Calidad de los materiales usados en el proceso, control de desperdicios, proyección
de consumos mensuales, manejo adecuado de las máquinas, porcentajes
completados en las órdenes.
Repositorio de información
155
Este módulo trabaja sobre una base de datos SQL en versión 2005-2008. Este módulo es
el encargado de dar soporte a las transacciones efectuadas en la terminal, así como a las
operaciones realizadas en la consola. También en este sentido este módulo es el encargado
de realizar la integración conectarse con el ERP, y realizar los intercambios de información
en dos sentidos según el proceso:
IN (Download)
• Ordenes de producción con sus respetivos estados (creadas, modificadas,
canceladas.
• Maestro de productos.
OUT (Upload)
• Entrega de Ordenes cumplidas
• Pesos por cada producto generado
• Consolidado de la orden
• Fecha y horas de ejecución
Esta sincronización en dos sentidos se realiza de forma constante mediante
Mecanismos de SSIS (SQL Server Integración Services).
156
11.3. Anexo C. Manual de Usuario Recepción de Materia Prima
OBJETO
Establecer el procedimiento de inspección y ensayo en la recepción de materia prima e insumos
especiales y productos terminados de otros proveedores.
2. ALCANCE
Esta norma aplica en la recepción de todas las bobinas de acero, uniones de acero nacionales o
importadas, lingotes de zinc, tuberías de otros fabricantes que vayan a ser comercializadas por
Colmena y accesorios en general (curvas, uniones y otros).
3. DEFINICIONES
Para efectos de esta norma son aplicables las definiciones establecidas en el documento N-C-
615-010. Adicionalmente se definen los siguientes términos:
3.1 INSPECCIÓN POR ATRIBUTOS: Inspección por medio de la cual cada una de las
unidades o muestra de producto, se clasifican como conforme ó no-conforme por atributo.
3.2 PROVEEDOR: La organización que suministra un producto a Colmena.
3.3 MILHOJA: Defecto siderúrgico de las bobinas de acero consistente en la superposición
de varias capas de material en forma laminar, que al ser discontinua afecta la soldabilidad
del tubo o deteriora su apariencia superficial.
3.4 PATRONAMIENTO: Acción física que determina la conformidad de una rosca,
mediante el uso de tornillos patrón cuyos diámetros de paso cuentan con la dimensión
preestablecida como conforme, para cada diámetro en particular.
4. DOCUMENTOS DE REFERENCIA
4.1 N-C-615-010 DEFINICIONES
4.2 N-C-620-020 CONTROL DE MATERIALES Y PRODUCTOS NO CONFORMES
4.3 N-C-620-014 TOMA DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DESTRUCTIVOS
4.4 N-C-620-002 TABLA DE CONTROL EN EL PROCESO DE CORTE
4.5 F-C-420-002-01 INFORME DE LLEGADA E INSPECCION DE MATERIA PRIMA - FLEJE
4.6 F-C-420-02-02 INFORME DE LLEGADA E INSPECCION DE MATERIA PRIMA (ZINC)
157
4.7 HTM-505-001 A HTM-505-005 HOJAS DE ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MATERIA
PRIMA
4.8 F-C-601-001-07 INSPECCION DE RECEPCION DE PRODUCTOS TERMINADOS
4.9 NTC-ISO-2859-1 PLAN DE MUESTREO.
5. RESPONSABILIDADES
5.1 El Director de Calidad es el responsable de ordenar la aplicación de ésta norma y hacer su
seguimiento.
Definir los planes de muestreo aplicables a cada inspección de recepción, los ensayos que se
deben realizar y establecer en que laboratorio se debe desarrollar cada uno.
5.2 El Coordinador de Báscula es el responsable de hacer la recepción de las bobinas de acero
identificándolas por medio de los dispositivos tecnológicos por Wipcontrol.
5.3 El jefe del almacén General es responsable de hacer la recepción de las uniones y los
lingotes de zinc aplicando el procedimiento descrito en la norma, aplicando los parámetros
establecidos.
5.4 El Jefe de Almacén de Producto terminado es el responsable de hacer la inspección a
tuberías o productos terminados de otros proveedores que vayan a ser comercializados por
Colmena aplicando el procedimiento descrito en esta norma.
5.5 El Auxiliar de Calidad es el responsable de verificar y dar su visto bueno a los datos
registrados por cada responsable en el proceso de recepción, para archivarlos y hacer los
seguimientos respectivos.
6. PROCEDIMIENTO
6.1 INSPECCION EN LA RECEPCION DE BOBINAS DE ACERO LAMINADO EN
CALIENTE, FRIO, GALVANIZADO Y PREPINTADO
Dimensionar el ancho y espesor, a todas las bobinas de acero laminado en caliente, que ingresen
al Almacén de Materias Primas y registrar los datos obtenidos en el formato F-C-420-002-01
Informe de Llegada e Inspección de Materia Prima – fleje.
Evaluar por atributos (visualmente o por tacto) el acero verificando los bordes, milhoja y
terminación de puntas, exceptuar de este control las bobinas de acero que traen envoltura
exterior.
158
Identificar las bobinas aceptadas por medio de los dispositivos tecnológicos por Wipcontrol
fase 1 “ Esticker Autoadhesivos) y las que presentan no conformidades con las dimensiones y
la evaluación por atributos, separar estas últimas en zona de no conformidad, hasta donde la
capacidad física de la planta lo permita.
Las bobinas de acero laminadas en frío y galvanizadas, se deben verificar inicialmente con la
etiqueta de identificación del proveedor del acero; en caso de que los rollos no presenten
identificación se debe proceder inmediatamente a hacer un análisis dimensional, con el equipo
para medición de espesores de lámina por ultrasonido (para el espesor), con un flexómetro (para
el ancho de la bobina) y con una báscula (para el peso); y hacer una correspondencia con los
Certificados de Calidad.
Una vez confirmadas las dimensiones de la bobina se aprueba y se identifica con un sticker
Autoadhesivo blanco con código binario FC- 601-002; en el caso que la bobina presente alguna
no conformidad; se identifica con la etiqueta F-C-620-020 de color rojo y se aplica la norma
N-C-620-020.
Después de identificar las bobinas de acero, cuando sea necesario por desconocimiento o duda
de las características del acero; se toman las muestras para los ensayos destructivos aplicando
la norma N-C-620-014.
6.2 PROCEDIMIENTO PARA UTILIZAR EL DISPOSITIVO Wipcontrol PARA
RECEPCION DE MATERIA PRIMA.
6.1 confirmación de los documentos del proveedor
6.2 confirmación de tipos de documentos a utilizar en la terminal (Traslados entre bodegas TIB,
traslados en tránsito (entradas y salidas) traslados de importación TIM, traslados a corte TIB
de materia prima y EMM entrada de Maquila Tenaris y los documentos de sobrecostos SCI –
ENT entrada de Orden de Compra Nacional.
6.2 Confirmación del tipo de material en físico desde la terminal móvil.
6.3 Identificación de la materia prima desde su llegada por medio de la terminal móvil
6.4 Control del inventario y su identificación.
Nota: Este procedimiento se debe realizar en tiempo real a la llegada de los vehículos con la
materia prima MP.
159
6.3 ELABORACIÓN DE DOCUMENTOS DESDE LA TERMINAL MÓVIL.
HONEYWELL
Elaboración de TIM des de la terminal.
160
6.3.1 discrepancia en la recepción de materias primas
Cuando se realiza el descargue de Materias primas y se detectan faltantes o sobrantes al
momento de la recepción se aparta y se identifica, informando al auditor de Contraloría y
a Logística, adjuntando evidencia como Recibo de Báscula, remisión de la transportadora
y la identificación de la bobina.
Mediante la matriz de recepción de materias primas se le informa a la Analista de Materias
primas (Asistente de comercio exterior) para que se realice la respectiva investigación del
faltante o sobrante de material y se tomen las acciones correctivas.
161
11.4. Anexo D. Manual de Usuario Corte de Materia Prima
1. OBJETO
Establecer el paso a paso para ingresar la información electrónica en el proceso de corte
mediante el sistema Wipcontrol
2. ALCANCE
Aplica para el proceso de Corte de la Cortadora Pasxon
3. RESPONSABILIDADES
• El operario de la cortadora es el responsable de la toma de datos como (consumos
de Bobinas, tomas de datos de Calidad, Registro de Tiempos de paradas y selección
de las órdenes de Producción) según las condiciones establecidas en esta norma y
consignarlos en los formatos y archivos electrónicos a través del dispositivo
Wipcontrol corte correspondiente.
• El operario de Montacargas el responsable de la toma de datos como (Ítem, peso y
identificación de los rollitos) según las condiciones establecidas en esta norma y
consignarlos en los formatos y archivos electrónicos a través del dispositivo WIP
CONTROL corte correspondientes.
4. PROCEDIMIENTO
162
Confirmación y autenticación del usuario a ejecutar la operación.
Presentación de las OPs disponibles para la producción. “OPR corte·”
163
Confirmación de las ordenes de producción a ejecutar.
Confirmación de los ítems a producir y las cantidades requeridas en KG.
164
Validación de la orden de corte.
Confirmación del turno en el que se realizara la operación.
165
Pantalla principal de la operación de corte.
166
Paradas disponibles en el proceso de corte.
Selección de los tipos de paradas para la OP en curso.
167
Detener los tipos de paradas de la OP.
Al iniciar con una orden de corte se pueden dar dos situaciones.
168
F1 MATERIAL, se despliega una pantalla.
Segunda opción de consumo es manual.
169
Se encuentra en la pantalla el icono de calidad “F3”
En la pantalla de control de calidad
170
En la pantalla de control de calidad
En la pantalla de control de calidad
El icono de los
rollitos o F4 se activa cuando se desea realizar la entrega de los rollitos de acuerdo a la OP
de corte.
171
Selección de los anchos a entregar
En la siguiente pantalla se encuentra la referencia a entregar, el peso de rollo consumido
en la línea de pesaje en donde se encuentran los rollitos y adicional se encuentra, el espacio
en donde se deben digitar la cantidad de rollitos a pesar o entregar.
172
Entrega de rollitos
Al terminar el proceso de entrega de los rollitos se debe dar clic en F4“crear DOC”, en ese
momento se crearán en el sistema Unoee la entrega de las cantidades y de los rollitos
directamente a la bodega. “B301B”.
173
Devolución de componentes.
Devolución de componentes.
174
Cierres de órdenes de producción corte OPs.
Reversar OPR s
Esta operación se realiza cuando una orden de producción, con anterioridad ya había sido
trabajada y su estado se encuentra en cumplida, para poder trabajar el ella se debe de
reversar el cumplido, de la siguiente manera.