La práctica del Pensamiento Lean aumenta la productividad en la operación ferroviaria de Vale

El Ferrocarril Vitória a Minas (EFVM), operado por Vale, es la vía utilizada para transportar, entre otras mercancías, el mineral de hierro (MFE) extraído en Minas Gerais. Con 905 km de extensión, el ferrocarril tiene como principal destino el complejo portuario de Tubarão, en el estado de Espírito Santo.

Considerado uno de los más seguros del mundo y uno de los ferrocarriles más modernos de Brasil, el EFVM necesita elevar continuamente la productividad de sus operaciones y perfeccionar sus procesos para mantenerse competitivo. Un indicador relevante para este seguimiento es el tiempo de atravesamiento de los vagones en las terminales de carga de MFE. Representando el concepto de lead time, este tiempo de atravesamiento es la duración de la estancia del vagón en la terminal, medida desde su llegada, pasando por la carga, hasta la salida. Se compone, por lo tanto, de tres etapas: antes, durante y después de la carga.

El tiempo de atravesamiento de los vagones es un resultado relacionado con toda la cadena logística involucrada en el EFVM: mina, ferrocarril y puerto. Este indicador refleja la asertividad de la programación y la rotación de los activos, además de buscar promover credibilidad ante los clientes internos y externos a partir del cumplimiento de los plazos. Ver oportunidades de mejora para reducirlo es importante para la optimización de toda la cadena logística involucrada, lo que implica, al final, una reducción de los desperdicios y, en consecuencia, de los costos.

En este contexto, uno de los equipos técnicos responsables de los procesos y de la gestión de la operación ferroviaria de la región se movilizó para estudiar e implementar un proyecto de mejora para reducir el tiempo de atravesamiento de los vagones en el PATRAG[1]. El equipo adoptó la práctica del pensamiento Lean para entender el problema y crear contramedidas para tratarlo.

El desarrollo del proyecto de mejora estuvo asociado al Programa Práctico de Formación Lean - PPFL, promovido por Lean Institute Brasil. El PPFL brindó la oportunidad de unir Lean (conjunto de principios, conceptos y herramientas para maximizar el valor desde la óptica del cliente consumiendo el mínimo de recursos) con los conocimientos y las habilidades técnicas de las personas involucradas en el proceso, incluido el equipo de ingeniería de operaciones ferroviarias. Esto le dio al grupo el paso a paso metodológico para lograr una mayor claridad del problema y visualizar las posibles contramedidas que debían adoptarse. En la práctica, el PPFL permitió llevar Lean al gemba del ferrocarril — el lugar real donde ocurre la operación.

La operación en el Patio de Transbordo de Graneles – PATRAG

Ubicado en la zona rural de Ouro Preto (MG), el Patio de Transbordo de Graneles (PATRAG) es una terminal multimodal compuesta por cuatro vías férreas: una exclusiva para la descarga de vagones por gravedad; una para la carga y descarga de vagones — dotada de un muro de concreto a un nivel superior al borde de la caja de los vagones; y dos exclusivas para la carga de vagones. También forman parte del PATRAG cuatro patios para el almacenamiento de productos, dos de ellos (A y B) exclusivos para MFE, otro para productos diversos y uno más para antracita (variedad de carbón mineral). El proyecto de mejora en cuestión se enfocó en las vías exclusivas para la carga de vagones del producto MFE y en los patios de almacenamiento A y B de la terminal. Las figuras 1 a 4 ilustran la terminal y las operaciones.

Figura 1 — Layout del PATRAG (Adaptación: Renato Oliveira)

Figura 2 — PATRAG en perspectiva (Adaptación: Renato Oliveira)

Figura 3 — Patio “A”: vía férrea/línea del Muro – PATRAG. (Foto: José Assunção)

Figura 4 — Patio “B”: vía férrea/línea del Barranco – PATRAG. (Foto: Gustavo Teixeira)

El mineral de hierro (MFE) llega al PATRAG por vía terrestre, donde se almacena en los patios A y B. El producto se almacena en pilas distintas según su calidad fisicoquímica y las demás especificaciones de los clientes. Posteriormente, los vagones se posicionan de forma adyacente a las pilas, se cargan y viajan hasta el puerto de Tubarão en Vitória (ES).

Construcción del proyecto de mejora a partir del Proceso A3

El equipo de mejora utilizó el Proceso A3 para estructurar la comprensión del problema y la definición de contramedidas y acciones. El Proceso A3 es un enfoque guiado por un formulario en el que el problema, el análisis, las contramedidas y el plan de acción se escriben en una única hoja de papel (tamaño A3), normalmente utilizando gráficos y figuras.

En Toyota, los informes A3 evolucionaron hasta convertirse en un método estándar para la resolución de problemas, los informes de estado y los ejercicios de planificación. A3 es el término internacional para una hoja de papel de 297 milímetros de ancho y 420 milímetros de largo. Permite que todos los involucrados en un determinado problema lo vean desde la misma óptica.

Para John Shook, autor del libro “Managing to Learn”, el concepto de A3 va mucho más allá. Él afirma que se trata de un proceso de gestión para desarrollar el aprendizaje entre los colaboradores de modo que se construya una organización llena de solucionadores de problemas.

El Proceso A3 siguió 7 pasos que permiten seleccionar el problema que se va a tratar, comprenderlo, trazar metas, analizarlo, actuar y acompañar su solución y sus resultados. La Figura 5 representa el formulario usado en el A3 como operacionalización del método científico PDCA (“Plan, Do, Check, Act”, o “Planificar, Hacer, Verificar, Actuar”, en español) por medio de los 7 pasos del Proceso A3:

1. Contexto
2. Estado Actual
3. Metas y Objetivos
4. Análisis de causas
5. Estado Futuro
6. Plan de implementación
7. Monitoreo

Figura 5 — Alcance del Formulario A3 que guía el proceso A3 utilizado en el proyecto y su relación con el PDCA

 

El Formulario A3 se compone de dos lados: izquierdo y derecho. La claridad y la buena comprensión construida y transmitida por el lado izquierdo (pasos 1 a 4) es la base que facilita la conducción propiamente dicha de las actividades de mejora y su seguimiento, que se registra en el lado derecho (pasos 5 a 7). De esta forma, para comprender el flujo operativo y medir las variables de la composición del tiempo de atravesamiento de los vagones, se comenzó a desarrollar el “lado izquierdo” del Formulario A3..

Comprender el Estado Actual y definir el Estado Futuro mediante el MFV

En el campo de Estado Actual (paso 2 del Formulario A3), el equipo del proyecto constató la necesidad de identificar, analizar, medir e integrar de forma sistémica todas las actividades involucradas en el macroproceso de la operación en la terminal. Para ello, se aplicó el Mapeo del Flujo de Valor (MFV), que permitió clasificar las actividades del flujo de materiales e información en las siguientes categorías:

• Valor agregado (VA)
• Necesario, pero Sin Valor Agregado (NSVA)
• Sin Valor Agregado e innecesario (SVA)

Se eligió utilizar el MFV porque permite ver el flujo de las etapas contenidas en un proceso, lo que posibilita identificar y eliminar las actividades SVA, reducir las NSVA y prestar una atención enfocada a las VA. En términos operativos en el PATRAG, es posible ejemplificar estas categorías de la siguiente forma:

• VA: vagones posicionados para la carga; carga de los vagones;
• NSVA: movimiento del tren para el posicionamiento de los vagones; transporte del producto desde la pila hasta el vagón;
• SVA: desplazamiento de los operadores; abastecimiento de combustible de las palas mecánicas.

El alcance metodológico para la aplicación del MFV siguió lo estructurado en el libro “Observar para crear valor“, de Mike Rother y John Shook. Este alcance comprende primero el desarrollo del Mapa de Estado Actual, que representa el flujo verdadero, con sus problemas y desperdicios reales. Después de comprender bien el estado actual, se construye el Mapa de Estado Futuro, con el flujo mejorado, y, a continuación, el Plan de Implementación, considerando las acciones necesarias para la implantación del Estado Futuro.

Para construir el MFV, se utilizó la plataforma visual colaborativa MIRO. El mapa se creó con íconos y símbolos estándar para identificar y representar el flujo de materiales e información. Mediante el mapa de estado actual, se midió el tiempo de atravesamiento de los vagones en 932,1 minutos. El mapa del Estado Actual está representado en la Figura 6.

Figura 6. MFV – Estado Actual de los trenes en el PATRAG

 

Profundización en la comprensión del problema

El tiempo de atravesamiento de los vagones en la terminal se dividió en sus tres etapas — antes, durante y después de la carga — y se categorizó por “responsables”: Mina y Ferrocarril, de acuerdo con el equipo (mina o ferrocarril) responsable del vagón en ese momento de la operación. La Tabla 1 presenta los tiempos reales obtenidos mediante el Mapeo del Estado Actual.

Tabla 1.  Tiempo de atravesamiento real de los vagones en el PATRAG (en minutos)

 

A partir de las observaciones y de la necesidad de mejora para atender al cliente en el puerto, se definieron metas para las etapas del tiempo de atravesamiento de los vagones, lo que corresponde al paso 3 del Formulario A3 (Metas y Objetivos). En este paso se definió un objetivo principal de reducir 40 minutos en la etapa posterior a la carga de los vagones. Las metas se presentan en la Tabla 2 — los números destacados en rojo son las metas aún no alcanzadas en comparación con los tiempos reales de la Tabla 1.

Tabla 2. Meta de tiempo de atravesamiento de los vagones en el PATRAG [en minutos].

 

A partir de los datos, se observó que la principal etapa que exigiría el enfoque del estudio de mejora era la de “después de la carga”. En el Mapa de Estado Actual también se enumeraron las fases de secuenciación de las actividades contenidas en la etapa “poscarga”, que abarca desde la finalización de la carga hasta la circulación del tren hacia el siguiente patio ferroviario (Patio de Engenheiro Lafaiete Bandeira). La Figura 7 ilustra el esquema de secuenciación de las actividades.

Figura 7. Esquema secuencial de actividades después de la carga de los trenes de MFE con origen en el PATRAG – Estado Actual.

A continuación, el equipo utilizó la Hoja de Estudio del Proceso (HEP) para recoger tiempos en campo y otras observaciones de los elementos de trabajo de las actividades de la Figura 7. La HEP permitió detallar tiempos y otras variables desde una perspectiva más “micro” que la visualizada en el MFV, cuyo objetivo de visualización es más sistémico. La Tabla 3 presenta una HEP completada.

Tabla 3 – Hoja de Estudio del Proceso (HEP completada)

 

Cerrar el lado izquierdo del A3 y pasar al lado derecho

A continuación, conforme a la secuencia de pasos del Formulario A3 — correspondiente al paso 4 (Análisis de Causas) —, el grupo analizó las causas que estaban contribuyendo al aumento del tiempo de atravesamiento de los vagones, identificando las principales por medio de un diagrama. La Figura 8 presenta el diagrama de causas y señala las principales (X1, X2, X3, Y y Z).

Figura 8 – Diagrama de causas elaborado

 A partir del análisis, el equipo del proyecto destacó al menos dos contramedidas para cada causa raíz descubierta. Asociada al mapa de flujo de valor del estado futuro, la tabla de contramedidas compone el paso 5 del Formulario A3 (Estado Futuro), que es el primer paso del lado derecho del formulario, descrita en la Tabla 4.

Tabla 4 – Contramedidas propuestas para cada causa identificada

 

En el paso 6 del Formulario A3 (Plan de Implementación), el equipo del proyecto definió el paso a paso para el desarrollo práctico de las contramedidas. El plan de acción puede verse en la Tabla 5.

Tabla 5 – Plan de acción

 

Resultados alcanzados y próximos pasos

Las contramedidas se implementaron y monitorearon durante cinco meses. El seguimiento — que consiste en el paso 7 del Formulario A3 — permitió confirmar que el objetivo definido por el equipo para la etapa “después de la carga” pasó a alcanzarse y sostenerse. Todavía quedaron algunas cuestiones por abordar, pero se enmarcan en la continuidad del ciclo PDCA como las cuestiones que representan los próximos pasos que se deben abordar y perfeccionar, dando continuidad a la mejora continua.

Durante el período de intervención se registraron otros resultados como consecuencia del proyecto. Los impactos se consideraron muy expresivos en el período:

• Reducción de 726 vueltas de maniobras en la formación de los trenes;
• Reducción de 254 horas en el tiempo global de atravesamiento de los vagones después de la carga;
• Reducción del consumo de 20.180 litros de diésel y biodiésel (proporciones de 88% y 12%, respectivamente);
• Saving de R$ 96.862;
• Reducción de emisiones de 55,96 TCO2.

En resumen, el rediseño operativo se reflejó positivamente en la organización. También como próximo paso, se encaminó la realización del “yokoten” (difusión de las nuevas prácticas y lecciones aprendidas), con la previsión de extender la mejora a la operación de formación y circulación de los trenes con vagones cargados con producto siderúrgico en el Patio Intermedio de Ouro Branco.

A partir del “yokoten” previsto, se estimularán nuevos resultados, y se formarán y capacitarán nuevos equipos para el desarrollo de la práctica Lean. Como conclusión, la práctica del pensamiento Lean descrita en este artículo en el modo ferroviario demuestra su adaptabilidad a los más diversos temas y prácticas del día a día, sembrando su enfoque estructurado y sostenido para la mejora continua de los resultados.

Con la continuidad de las iniciativas Lean en la empresa, la divulgación de su práctica busca colaborar con la amplia difusión del pensamiento Lean para que pueda servir cada vez más como medio para mejorar las organizaciones y la sociedad.

 

[1] Equipo multidisciplinario denominado “Status Quo”, formado por los colaboradores Diego Ramos, Gustavo Teixeira, Gileno Herculano, Hamilton Alves, José Carlos Assunção Dutra y Rosália Silva.