Seisan gijutsu: qué es la ingeniería de manufactura japonesa

Va a llegar una línea nueva a su planta en Guanajuato, Aguascalientes o Querétaro, y un equipo de la matriz en Japón viaja para arrancarla. Su tarjeta dice "Production Engineering" o seisan gijutsu-bu (departamento de seisan gijutsu). Piden sus datos de tiempo takt, el layout del piso y el historial de mantenimiento de máquinas parecidas, y parece que son ellos, y no su equipo de mantenimiento, quienes definen el equipo. ¿Quiénes son y de qué son responsables exactamente?

La respuesta corta: el seisan gijutsu (ingeniería de manufactura) es el grupo de un fabricante japonés que decide cómo se va a producir un producto y después incorpora ese método a la fábrica. Abarca el diseño del proceso, los equipos y fixtures, el lanzamiento a producción en serie y la mejora continua. Se ubica entre el diseño del producto y el piso de producción, y es distinto del seizo gijutsu (ingeniería de procesos), el setsubi hozen (mantenimiento de equipos) y el seisan kanri (control de producción).

Esta guía explica qué hace un equipo de seisan gijutsu, en qué etapas participa desde el desarrollo hasta la producción en serie, cómo es un día típico y en qué se diferencia de los otros puestos de la fábrica. Al final hay una guía aproximada para equiparar los títulos japoneses con los usados en México, una lista de verificación para trabajar con el equipo y un modelo de correo que puede adaptar.

Qué es el seisan gijutsu (ingeniería de manufactura)

El seisan gijutsu es un puesto de ingeniería que decide cómo se va a producir un producto y lo implementa en el piso de producción. En los fabricantes japoneses, los puestos técnicos se dividen más o menos en tres grupos: diseño y desarrollo deciden qué producir, el seisan gijutsu decide cómo producirlo y manufactura (seizo) lo produce.

Un plano del área de diseño no está listo para producción en serie de forma automática. Una pieza puede ser difícil de maquinar, la secuencia de ensamble puede no funcionar en la práctica, o la planta puede no tener un equipo que mantenga la precisión requerida. El seisan gijutsu detecta estos problemas y ordena el proceso, los equipos y los métodos de trabajo hasta que el producto se pueda fabricar en volumen.

La norma japonesa JIS Z 8141:2022, que define los términos de administración de la producción, no define el seisan gijutsu como puesto. Sí define las actividades que estos ingenieros realizan todos los días. La planeación del proceso (tejun keikaku) consiste en usar la información de diseño del producto para decidir las operaciones necesarias, la secuencia del proceso y de las operaciones, y las condiciones de trabajo. La organización de la línea consiste en decidir dónde van los equipos y los operadores, y en qué puntos se surten los materiales y las piezas.

La misma norma define también el diseño para producción (seisan sekkei): convertir un diseño funcional en uno práctico y económico de fabricar. Trabajar con diseño para acercar un plano a una forma más fácil de producir es una parte central del puesto.

El objetivo es un método de producción que cumpla calidad, costo y entrega (QCD) al mismo tiempo. Una pieza de excelente calidad que tarda demasiado en hacerse pierde dinero, y una pieza barata con muchos defectos no sirve. Equilibrar los tres factores en el diseño del proceso es lo que se evalúa en un ingeniero de seisan gijutsu.

Qué hace un equipo de seisan gijutsu

El alcance depende del producto y del tamaño de la empresa, pero el trabajo se reparte en cinco áreas.

Diseño del proceso y de la línea

El diseño del proceso (kotei sekkei) define la secuencia y las condiciones del trabajo. En una pieza metálica, significa decidir el orden de corte, maquinado, barrenado, tratamiento térmico, lavado e inspección, y las condiciones de cada paso.

A partir de la producción diaria requerida, el equipo calcula el tiempo takt, es decir, el tiempo disponible para hacer una unidad, y distribuye equipos y personas para que los tiempos de ciclo de cada estación queden balanceados. Si una estación es más lenta que las demás, el inventario en proceso se acumula antes de ella y toda la línea pierde capacidad. Esta forma de pensar coincide con los fundamentos del Sistema de Producción Toyota y del kaizen.

Selección y compra de equipos y fixtures

Una vez definido el proceso, el equipo consigue las máquinas que lo harán funcionar. Puede comprar máquinas herramienta o robots estándar, pedir máquinas especiales a un fabricante de equipo, o diseñarlas y construirlas internamente. El seisan gijutsu redacta la especificación del equipo, compara cotizaciones y administra todo desde la orden de compra hasta la instalación. Si su planta recibe de Japón una especificación de compra de equipo, es frecuente que venga de este equipo.

El equipo también diseña los fixtures (jigu), es decir, los dispositivos que sujetan y posicionan la pieza en un lugar fijo, y el herramental que se usa en los cambios de modelo. El diseño del fixture influye mucho en la calidad y en el tiempo de ciclo, así que este trabajo poco vistoso es importante. En no pocas empresas, los propios ingenieros de seisan gijutsu escriben también los programas de PLC que controlan el equipo.

Lanzamiento a producción en serie

Un equipo nuevo pocas veces produce piezas buenas al ritmo objetivo desde el primer día. Al correr prototipos y corridas de preserie aparecen problemas que no se veían en los planos: variación dimensional, errores de alimentación de piezas y choko-tei (paros menores, cortos y frecuentes).

El lanzamiento a producción en serie (ryosan tachiage) consiste en resolver esos problemas uno por uno hasta que la línea entregue de forma estable la calidad y el volumen planeados, y entonces entregarla a manufactura. El programa se arma hacia atrás desde la fecha de lanzamiento del producto o desde la fecha de inicio de producción del cliente, por eso suele ser la etapa más cargada del puesto.

Mejora y reducción de costos

El trabajo continúa después de que arranca la producción en serie. El equipo da seguimiento al índice de defectos, a la disponibilidad de los equipos y a la mano de obra por unidad. Cuando un proceso empeora, busca la causa y la corrige. Algunas mejoras típicas:

• Automatizar el manejo de materiales para reducir trabajo manual
• Reducir el tiempo de cambio de modelo
• Ajustar las condiciones de maquinado para alargar la vida de la herramienta

En una línea que corre todos los días, ahorrar unos segundos o unos centavos por unidad se convierte en una gran diferencia de utilidad al año.

Planeación de inversiones y nueva tecnología

Ante un producto nuevo o un aumento de capacidad, el seisan gijutsu estima cuánto invertir en qué equipo y en cuántos años se recupera. A mediano plazo evalúa tecnología nueva de producción, como la automatización con robots y los sistemas IoT que recopilan datos de los equipos. Desde el punto de vista de la dirección, es el área que propone, con argumentos técnicos, dónde invertir para que la planta sea más competitiva. Las propuestas de inversión grandes en las empresas japonesas suelen pasar por una aprobación formal tipo ringi.

Dónde participa el seisan gijutsu, del desarrollo a la producción en serie

El seisan gijutsu no es un departamento al que se llama cuando el diseño ya terminó. En muchos fabricantes japoneses, entra al desarrollo del producto desde temprano y opina sobre el diseño desde la óptica de la producción en serie. La página de empleo de Seiko Epson, por ejemplo, describe a sus ingenieros de producción como participantes en el estudio de comercialización desde el diseño conceptual, con el objetivo de producir en serie con alta calidad, bajo costo y alta productividad.

Desarrollo: diseñar pensando en la producción

Si en la parte final del diseño alguien descubre que "esta forma no se puede maquinar", el resultado es un ciclo costoso de revisiones de plano y moldes rehechos. Para evitarlo, el seisan gijutsu opina en las revisiones de diseño (DR) sobre la facilidad de maquinado y ensamble de la pieza y sobre si los equipos existentes pueden fabricarla.

Cada vez más equipos también usan datos 3D de CAD y CAE para verificar la secuencia de ensamble y las interferencias con el equipo antes de construir nada físico. Entre más temprano se detecta un problema, menos cuesta corregirlo.

Preparación de la producción: conseguir y verificar el equipo

En esta etapa el trabajo principal es conseguir y verificar el equipo. El equipo revisa la operación en la fábrica del proveedor antes del envío, instala el equipo después de la entrega y corre piezas reales para confirmar precisión y capacidad. Son pasos parecidos a lo que usted conoce como pruebas de aceptación en fábrica (FAT) y en sitio (SAT).

Para equipo grande o para el despliegue en una planta en el extranjero, esta etapa puede planearse en meses. Una entrega tardía del equipo retrasa el inicio de producción, por lo que el control del programa es parte del trabajo.

En México, al instalar maquinaria nueva, además de los requisitos del fabricante intervienen normas oficiales como la NOM-004-STPS-1999 (sistemas de protección y dispositivos de seguridad en maquinaria y equipo) y la NOM-001-SEDE-2018 (instalaciones eléctricas). No son equivalentes de la JIS Z 8141, que trata de términos de producción. Confirme con el proveedor y con el área de seguridad e higiene qué versión y qué requisitos aplican a su caso.

Producción en serie: entrega y mejora

Justo después de que arranca la producción en serie, es común fijar un periodo llamado shoki ryudo kanri (control de producción inicial), en el que la calidad se vigila más de cerca que de costumbre. Cuando los problemas se estabilizan y manufactura puede operar la línea por sí sola, el seisan gijutsu la entrega. Después, el equipo sigue mejorando la línea y lleva lo aprendido al diseño y a las especificaciones de equipo del siguiente producto.

Un día en el seisan gijutsu

El día de un ingeniero de seisan gijutsu va y viene entre el trabajo de escritorio en la oficina y las verificaciones en el piso de producción. Rara vez se decide solo con planos y números: los ingenieros van al equipo y ven las piezas reales. El sitio de empleo de Sumitomo Rubber Industries describe un día parecido para sus ingenieros de producción: una junta por la mañana, la presencia en pruebas de procesos con materiales o equipos nuevos, juntas con otras áreas y con fabricantes de equipo, pruebas para verificar el efecto de las condiciones del proceso y coordinación de programas.

El siguiente ejemplo muestra un día durante la instalación de un equipo nuevo.

La carga de trabajo cambia mucho con la etapa del proyecto. Justo antes de un lanzamiento a producción en serie, los problemas de equipo y de calidad suelen implicar más tiempo extra. Cuando la producción ya es estable, el trabajo se orienta a tareas que se pueden planear, como evaluar proyectos de mejora y planear el equipo futuro.

El puesto también implica viajes: pruebas de equipo en las instalaciones del fabricante y despliegues de líneas en plantas relacionadas, en Japón y en el extranjero. Seiko Epson, por ejemplo, dice que sus ingenieros de producción construyen sistemas de producción en serie junto con plantas de China y del Sudeste Asiático. En los fabricantes con plantas en el extranjero, el puesto puede incluir viajes y asignaciones internacionales. Esa es una razón por la que el ingeniero de seisan gijutsu que llega desde Japón puede ser quien arranque su línea.

Seisan gijutsu frente a seizo gijutsu, mantenimiento y seisan kanri

Es fácil confundir el seisan gijutsu con otros tres puestos de la fábrica: el seizo gijutsu (ingeniería de procesos), el setsubi hozen (mantenimiento de equipos) y el seisan kanri (control de producción). Los cuatro son puestos técnicos o administrativos de la planta. Lo que los distingue es la fase en la que trabajan y de qué son responsables.

Seizo gijutsu (ingeniería de procesos)

Este es el más difícil de distinguir. En general, el seisan gijutsu lanza líneas y equipos nuevos, mientras que el seizo gijutsu administra las condiciones de los procesos que ya están corriendo y mejora su calidad y eficiencia.

Por ejemplo, planear e instalar una línea de maquinado nueva es seisan gijutsu. Afinar las condiciones de maquinado después del arranque para reducir defectos y redactar el trabajo estandarizado es seizo gijutsu. La división varía según la empresa. Algunas no tienen un departamento de seizo gijutsu y el seisan gijutsu cubre ambos; otras reúnen los dos en un solo "Departamento de Ingeniería de Manufactura". En lugar de fiarse del título del puesto, pregunte qué fase del trabajo le corresponde a la persona.

Setsubi hozen (mantenimiento de equipos)

La JIS Z 8141 define el mantenimiento de equipos (setsubi hozen) como las actividades que previenen y miden el deterioro del equipo y restauran el equipo deteriorado, con el fin de mantener su desempeño. Mediante inspecciones diarias y periódicas, cambio de piezas y reparación de fallas, mantenimiento mantiene funcionando sin paros el equipo que ya existe.

Una forma sencilla de verlo: el seisan gijutsu trae el equipo y mantenimiento lo mantiene funcionando. No son bandos opuestos; están ligados desde la instalación hasta la conservación.

El mantenimiento predictivo, que usa sensores para vigilar el estado del equipo y actuar antes de que falle, también se está volviendo más común. Dónde poner los sensores y qué datos recopilar debe considerarse desde que se introduce el equipo, por lo que el seisan gijutsu y mantenimiento cada vez trabajan más juntos en esto.

Seisan kanri (control de producción) y calidad

El seisan kanri toma los pedidos y los planes de venta y decide qué producir, cuándo y cuántos, y luego coordina materiales y programas. El seisan gijutsu construye la capacidad de la línea; control de producción usa esa capacidad para embarcar los productos según el plan.

Control de calidad y aseguramiento de calidad (hinshitsu hosho) verifican que los productos cumplan los estándares y encabezan el análisis de causa raíz y la prevención de recurrencia cuando aparecen defectos. El seisan gijutsu trabaja de cerca con ellos en el diseño de la inspección y en las contramedidas contra defectos, y normalmente se requiere la aprobación del área de calidad antes de dar por liberado un lanzamiento a producción en serie.

Cómo equiparar los títulos japoneses con los de México

Los títulos de puesto en español y en inglés no coinciden del todo con los japoneses. La siguiente tabla es una guía aproximada de lo que suele cubrir cada título japonés y de los títulos que se usan con frecuencia para trabajo parecido. Tome la columna de la derecha como punto de partida, no como definición, y confirme el alcance con la persona.

Un mismo título también puede significar cosas distintas en distintas empresas. "Ingeniería industrial" en muchas plantas de México cubre estudios de tiempos, layout y balanceo de línea, que se traslapan solo en parte con el seisan gijutsu. Por eso la pregunta de la fase importa más que el título de cualquiera de los dos lados.

Habilidades de un ingeniero de seisan gijutsu

Como el puesto abarca tanto, se espera que los ingenieros de seisan gijutsu combinen conocimientos de mecánica, electricidad y tecnologías de la información en lugar de profundizar en una sola área. El puesto le queda bien a quien disfruta combinar tecnologías distintas para resolver problemas, y siguen llegando equipos y herramientas digitales nuevos. Las habilidades principales son:

• Leer planos y juzgar qué tan difícil será maquinar o ensamblar una pieza (dibujo mecánico, tolerancias)
• Dibujar fixtures y layouts de equipo en CAD
• Conocer procesos, materiales y equipos (maquinado, soldadura, estampado, moldeo, ensamble)
• Conocimientos básicos de control de equipos y robots (PLC, sensores, neumática)
• Recopilar datos y analizar causas (métodos estadísticos, herramientas de calidad QC)
• Estimar costos y recuperación de la inversión
• Coordinarse con diseño, manufactura, calidad, fabricantes de equipo y otros involucrados

No se exige un certificado específico para el puesto, y las empresas japonesas tienden a valorar más la experiencia práctica que los certificados: en qué equipos o lanzamientos de línea ha participado la persona y qué mejoró. Los ingenieros suelen comenzar bajo la guía de un compañero con más experiencia, con diseño de fixtures, pruebas de equipo y temas de mejora. Con la experiencia pasan a conceptos de línea completa y a lanzamientos de plantas nuevas. Después, los caminos incluyen dirigir el departamento de ingeniería de manufactura, ser gerente de planta (kojocho) o dirigir una planta en el extranjero. Algunos pasan a control de producción, aseguramiento de calidad o ventas técnicas en fabricantes de equipo.

Cómo trabajar con un equipo de seisan gijutsu

Los ingenieros de seisan gijutsu están en medio de muchos grupos: diseño, manufactura, aseguramiento de calidad, control de producción, compras y fabricantes de equipo. La página de empleo de Olympus describe el puesto como un puente que conecta a las personas de desarrollo y de la fábrica. En la práctica, eso significa que pasan buena parte del tiempo buscando una solución que cada lado pueda aceptar, y que se apoyan en lo que ven en el piso: el ruido y la vibración del equipo, los rayones en las piezas y la forma en que se mueven los operadores.

Si usted es ingeniero local, proveedor o gerente de planta y trabaja con un equipo así, las preguntas siguientes ayudan a evitar sorpresas. Quién responde cada una varía según la empresa, así que el primer paso es siempre averiguar quién es responsable de qué.

Lista de verificación: preguntas para el lado japonés

Funciones y responsabilidades

• ¿Quién es responsable de esta línea hoy: seisan gijutsu, seizo gijutsu o manufactura? ¿En qué fecha cambia la responsabilidad?
• ¿Su empresa tiene un grupo separado de seizo gijutsu (ingeniería de procesos), o el seisan gijutsu cubre también las líneas en operación?
• ¿Quién aprueba los cambios a las condiciones del proceso, a los fixtures o al equipo después de la entrega?
• ¿Quién es nuestro contacto en aseguramiento de calidad y firma la liberación del lanzamiento?

Antes de que llegue el equipo

• ¿Para qué tiempo takt y producción diaria está diseñada la línea?
• ¿Qué equipo se compra a fabricantes y cuál se construye internamente?
• ¿Habrá una prueba de aceptación en fábrica (FAT) en las instalaciones del fabricante y podemos asistir?
• ¿Quién escribe y mantiene los programas de PLC, y recibiremos los archivos fuente?
• ¿Qué historial de mantenimiento o puntos de inspección debemos compartir para que se reflejen en la especificación del equipo?

Lanzamiento y entrega

• ¿Cuánto dura el periodo de shoki ryudo (monitoreo inicial de calidad) y cuáles son los criterios para darlo por terminado?
• ¿Qué documentos acompañan la entrega: hojas de proceso, trabajo estandarizado, estándares de inspección, planos de fixtures, lista de refacciones?
• ¿A quién contactamos para problemas de equipo después de la entrega: al equipo de seisan gijutsu en Japón, al fabricante del equipo o a mantenimiento local?
• ¿Cómo se llevarán las mejoras encontradas aquí a la siguiente línea o producto?

Modelo de correo: aclarar funciones antes del lanzamiento de una línea

Las preguntas cortas y numeradas son más fáciles de contestar para los colegas japoneses, de reenviar internamente o de pasar por un traductor automático. Adapte los detalles a su proyecto.

Dónde no aplica esta guía

• Los nombres y los límites de los departamentos cambian según la empresa. Algunas incluyen el seizo gijutsu dentro del seisan gijutsu, colocan mantenimiento dentro del departamento de ingeniería de manufactura o usan nombres distintos.
• El alcance depende del tamaño de la empresa. Las grandes reparten el trabajo entre especialistas en diseño de procesos y en diseño de equipos; en las pequeñas, una sola persona suele cubrirlo todo.
• Los nombres y los límites de las etapas varían según la industria y la empresa, incluido qué se considera "preserie" y cuánto dura el control de producción inicial.
• El día de ejemplo es una ilustración construida con páginas de empleo de varias empresas, no un horario fijo.
• La equivalencia de títulos es aproximada. Confirme siempre el alcance y la autoridad de decisión directamente.
• Las normas mexicanas mencionadas son solo una referencia. Verifique la versión vigente y los requisitos aplicables con su área de seguridad e higiene y con el proveedor.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa seisan gijutsu?

Seisan gijutsu significa "ingeniería de manufactura" o "ingeniería de producción". En un fabricante japonés es el grupo que decide cómo se va a producir un producto, con el diseño del proceso, los equipos, los fixtures y los métodos de trabajo, y que lanza la línea de producción en serie.

¿Cuál es la diferencia entre ingeniería de manufactura e ingeniería de procesos en las empresas japonesas?

En general, el seisan gijutsu (ingeniería de manufactura) lanza líneas y equipos nuevos, mientras que el seizo gijutsu (ingeniería de procesos) administra y mejora los procesos que ya están corriendo. Algunas empresas combinan los dos, así que pregunte qué fase le corresponde a cada persona.

¿El seisan gijutsu es lo mismo que mantenimiento?

No. El seisan gijutsu trae el equipo; el setsubi hozen (mantenimiento) lo mantiene funcionando con inspecciones, reparaciones y cambio de piezas. Los dos trabajan juntos, por ejemplo, cuando el historial de fallas se incorpora a las especificaciones del siguiente equipo.

¿Cuándo entrega el seisan gijutsu una línea a manufactura?

Normalmente después del periodo de shoki ryudo kanri (monitoreo más cercano de la calidad justo después del arranque), cuando la calidad se estabilizó y manufactura puede operar la línea por sí sola. Los criterios y los tiempos exactos varían según la empresa, así que pídalos antes del lanzamiento.

¿Por qué los ingenieros de producción japoneses vienen a las plantas en el extranjero?

En los fabricantes con plantas en el extranjero, el seisan gijutsu suele construir los sistemas de producción junto con esas plantas. Seiko Epson, por ejemplo, menciona plantas en China y el Sudeste Asiático. Los despliegues de líneas y las pruebas de equipo pueden implicar viajes y asignaciones en el extranjero.

Fuentes

• Definiciones de planeación del proceso, organización de la línea, diseño para producción, mantenimiento de equipos y prevención de mantenimiento: Japanese Standards Association, JIS Z 8141:2022, términos usados en la administración de la producción (en japonés)
• Función del seisan gijutsu y etapas que cubre, incluido el trabajo con plantas de China y del Sudeste Asiático: Seiko Epson, empleo, "Production Engineering" (en japonés)
• El seisan gijutsu como puente entre desarrollo y fábrica: Olympus, reclutamiento de recién egresados, "¿Qué es el desarrollo de ingeniería de producción?" (en japonés)
• Ejemplo del día de un ingeniero de producción: Sumitomo Rubber Industries, empleo, "Production Engineering: Equipment Development" (en japonés)