Diseño de una línea de producción basada en Lean Manufacturing y simulación para la industria ecuatoriana de manufactura
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Date
2026-02-19
Authors
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
This study analyzes and redesigns a horizontal freezer production line in the Ecuadorian manufacturing sector. The integration of Lean Manufacturing principles and discrete-event simulation aims to assess the technical feasibility of implementing a specialized production line under a projected demand growth scenario. The research follows an applied, quantitative, non-experimental approach structured into four phases: current production system diagnosis, specialized layout design under technical, ergonomic and logistical criteria, scenario modeling and simulation using FlexSim software, and comparative analysis through statistical methods. The literature review was conducted following the PRISMA 2020 methodology, ensuring scientific rigor and traceability. The diagnosis revealed operational imbalances and high variability among workstations. Average processing times ranged from 36 s to 84 s. A primary constraint was located at the compressor securing station. Utilization reached values close to 95% and exceeded the system's nominal takt time (79 s). Two specialized layout alternatives were proposed and evaluated through simulation using key performance indicators such as throughput, average system time, workstation utilization, and work-in-process inventory (WIP). Results show significant improvements in flow stability, workload balance, and WIP reduction, particularly in the specialized layout 2. Student's t-test confirmed that differences among simulated scenarios are statistically significant (p < 0.05). Production line specialization, validated through simulation, represents a technically viable alternative. The combined use of Lean Manufacturing and discrete-event simulation constitutes a robust approach for the redesign of manufacturing systems.
Resumen
El presente trabajo analiza y rediseña una línea de producción de congeladores horizontales del sector manufacturero ecuatoriano mediante la integración de Lean Manufacturing y simulación de eventos discretos, con el objetivo de evaluar la viabilidad técnica de una línea especializada frente a un escenario de crecimiento de la demanda. La investigación adopta un enfoque aplicado, cuantitativo y no experimental, estructurado en cuatro fases: diagnóstico del sistema productivo actual, diseño de distribuciones de planta especializadas bajo criterios técnicos, ergonómicos y logísticos, modelado y simulación de escenarios en el software FlexSim y análisis comparativo mediante herramientas estadísticas. La revisión de literatura se desarrolló siguiendo la metodología PRISMA 2020. El diagnóstico evidenció desbalances operativos y alta variabilidad entre estaciones, con tiempos promedio entre 36 s y 84 s, así como una restricción principal en la estación de aseguramiento del compresor, cuya utilización alcanzó valores cercanos al 95 % y superó el takt time nominal del sistema (79 s). A partir de estos resultados se plantearon dos distribuciones de planta especializadas, evaluadas mediante simulación con indicadores como producción diaria, tiempo promedio en el sistema, utilización de estaciones y nivel de inventario en proceso. Los resultados muestran mejoras en la estabilidad del flujo, balanceo de cargas y reducción del inventario en proceso, especialmente en la distribución de planta especializada 2. La prueba t de Student confirmó diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05), evidenciando que la especialización de la línea constituye una alternativa técnicamente viable para el rediseño de sistemas productivos.
Keywords
Ingeniería Industrial, Simulación discreta, Inventario en proceso
Citation
Código de tesis
TN-606
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Industrial