Implementación de las metodologías DMAIC y SMED para el incremento de eficiencia en la línea de soldadura de tablillas electrónicas del sector Industrial en Reynosa, Tamaulipas. Artículo Científico

DMAIC and SMED implementation to increase the efficiency in the solder process line for printed circuit board in industrial line in Reynosa, Tamaulipas.

José Manuel García Carillo[1], Rosa Mercedes Pérez Franco²

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[1]Ingeniero de Procesos, Kimball Electronics México. Correo electrónico: [email protected]

² Docente  Alta Dirección. IUV Universidad Virtual. Correo electrónico:

Recibido: 13 de Abril del 2025                                     Aceptado: XXXXX de Julio del 2025

Resumen.  Este estudio se centró en mejorar la calidad del producto y reducir el tiempo perdido en el proceso de soldadura de tablillas electrónicas en KE México, utilizando las metodologías DMAIC y SMED. El objetivo principal fue incrementar las ventas del cliente industrial mediante la optimización de procesos clave. Se aplicó un diseño pre-experimental con pre-prueba y pos-prueba, midiendo variables de calidad y tiempo, para identificar causas raíz y ejecutar soluciones enfocadas en mejorar los procesos productivos. La investigación incluyó la medición continua de indicadores operacionales relacionados con la calidad de soldadura y tiempos perdidos, lo que permitió monitorear el avance y asegurar la mejora continua. Además, se destacó la importancia del liderazgo situacional y la estructura jerárquica en la gerencia de ingeniería para distribuir responsabilidades y garantizar el cumplimiento de objetivos. La alta dirección implementó estrategias basadas en el ciclo PDCA y en indicadores claros, fomentando una cultura de mejora continua y manejo adecuado de conflictos organizacionales. La coordinación entre líderes de área y el gerente general facilitó la ejecución y seguimiento de las acciones de mejora. Los resultados mostraron un aumento significativo en la calidad de los productos SOM y S-700, así como una reducción considerable del tiempo perdido, lo que se reflejó en un incremento del 39.5 % en las ventas durante el periodo evaluado. Se concluye que la aplicación conjunta de DMAIC y SMED, junto con un liderazgo comprometido, contribuyó a la mejora de la eficiencia y productividad organizacional, sirviendo como modelo para futuras optimizaciones en otras áreas de la empresa.

Palabras Clave: DMAIC, SMED, Manufactura, Seis sigma y calidad.

Abstrac. This study focused on improving product quality and reducing lost time in the electronic board soldering process at KE Mexico, using the DMAIC and SMED methodologies. The main objective was to increase industrial client sales by optimizing key processes. A pre-experimental design with pre-test and post-test was applied, measuring quality and time variables to identify root causes and implement solutions aimed at process improvement. Continuous measurement of operational indicators related to soldering quality and lost time allowed monitoring progress and ensuring continuous improvement. Additionally, the importance of situational leadership and the hierarchical structure in the engineering management was highlighted to distribute responsibilities and guarantee objective fulfillment. Top management implemented strategies based on the PDCA cycle and clear indicators, fostering a culture of continuous improvement and effective organizational conflict management. Coordination between area leaders and the general manager facilitated the execution and monitoring of improvement actions. Results showed a significant increase in quality for SOM and S-700 products, as well as a considerable reduction in lost time, which was reflected in a 39.5% increase in sales during the evaluated period. It is concluded that the combined application of DMAIC and SMED, along with committed leadership, contributed to improving organizational efficiency and productivity, serving as a model for future optimizations in other areas of the company.

Keywords:  DMAIC, SMED, Manufacture, six sigma and yield.

[1]Ingeniero de Procesos, Kimball Electronics México. Correo electrónico: [email protected]

² Docente  Alta Dirección. IUV Universidad Virtual. Correo electrónico:

Introducción

En la industria manufacturera, la calidad del producto y la eficiencia en los procesos productivos son factores determinantes para mantener la competitividad y satisfacer las demandas del mercado. En particular, el proceso de soldadura en la fabricación de tablillas electrónicas representa un área crítica donde las pérdidas de tiempo y las deficiencias en calidad pueden impactar negativamente en la productividad y en la satisfacción del cliente. Por ello, las empresas buscan implementar metodologías que les permitan mejorar continuamente sus operaciones y asegurar la calidad, reducir desperdicios y optimizar tiempos, con el objetivo final de incrementar sus ventas y fortalecer su posición en el mercado.

KE México, consciente de esta necesidad, ha adoptado las metodologías DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Implementar y Controlar) y SMED (Single Minute Exchange of Die), herramientas ampliamente reconocidas dentro de la filosofía de mejora continua y manufactura esbelta. DMAIC, originada en el Seis Sigma, ofrece un enfoque estructurado para identificar y eliminar defectos en los procesos, mientras que SMED se enfoca en la reducción de los tiempos de cambio o preparación, contribuyendo directamente a la disminución de tiempos improductivos. La integración de ambas metodologías busca no solo mejorar la calidad del producto sino también optimizar el uso de los recursos y el tiempo en la línea de producción.

Adicionalmente, la gestión efectiva y el liderazgo situacional juegan un papel fundamental en la implementación exitosa de estas metodologías. En KE México, la alta dirección ha establecido una estructura jerárquica clara con líderes por áreas que permiten distribuir responsabilidades, supervisar el cumplimiento de metas y fomentar un ambiente colaborativo para enfrentar los retos técnicos y organizacionales. La aplicación constante de indicadores operacionales y el ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Act) facilitan el seguimiento y la mejora continua de los procesos, consolidando un enfoque integral que vincula estrategia, liderazgo y operación. 

El estudio tiene como objetivo presentar el impacto de la aplicación de DMAIC y SMED en el proceso de soldadura de tablillas electrónicas en KE México, mediante la evaluación de sus efectos en la calidad del producto, reducción del tiempo perdido y aumento en las ventas del cliente industrial. A través de un diseño pre-experimental, se identificaron las causas raíz de los principales problemas y se implementaron acciones de mejora, cuyos resultados evidencian la importancia del compromiso de la alta dirección y la gestión del cambio para alcanzar mejoras sostenibles en la organización.

Objetivos

Objetivo general

Incrementar la calidad del producto y reducir el tiempo perdido en el proceso de soldadura de tablillas electrónicas, mediante el uso de las metodologías DMAIC y SMED, para aumentar las ventas del cliente industrial.

Objetivos específicos:

• Disminuir el tiempo perdido en la línea de soldadura de tablillas electrónicas, empleando la metodología DMAIC y SMED.
• Aumentar la calidad del producto empleando la metodología DMAIC.
• Lograr el cumplimiento de las ventas de acuerdo con el volumen anual pactado con el cliente industrial, mediante la metodología DMAIC.
• Material y Métodos

KE México utiliza la Teoría del Liderazgo Situacional, referenciada por Hersey y Blanchard (1972), conforme el nivel de madurez del seguidor aumenta en relación con una tarea específica, el líder debe comenzar a reducir su comportamiento orientado hacia la tarea y aumentar su comportamiento enfocado en las relaciones. Esto debe ser así hasta que el individuo o el grupo alcancen un nivel moderado de madurez.

Esta investigación impacta directamente en la gerencia de ingeniería, la cual es ocupada por un líder designado, en cuyas responsabilidades se encuentran la atención a las siguientes áreas:

• Soldadura de componentes superficiales.
• Soldadura de componentes que atraviesan las tablillas.
• Área final (todos los demás procesos).
• Mantenimiento.
• Visión.
• Pruebas.

Teniendo en cuenta las funciones antes señaladas, es posible identificar que, de acuerdo con Sir James Steuart, citado por George (2005), existe una diferenciación clara entre los distintos tipos de trabajo en una economía. En este contexto, se considera tanto a los gerentes como a los trabajadores. Las funciones de los primeros consisten en organizar, dirigir y tomar decisiones estratégicas para el funcionamiento de la producción, tener una visión general de los procesos económicos y coordinar al personal para optimizar los recursos. Por su parte, los trabajadores se especializan en tareas operativas y manuales, ejecutándolas de manera eficiente; su especialización es clave para la productividad y la calidad del producto final.

Hipótesis

Referenciando a Kerlinger  (2002), las hipótesis causales proponen una relación correlacional entre dos o más variables, intentando explicar una relación de causa-efecto entre estas. A continuación, se mencionan las hipótesis que se validaron:

• El incremento en la calidad del producto y la reducción del tiempo perdido en el proceso de soldadura de tablillas electrónicas genera el aumento de las ventas al cliente industrial.

• El incremento en la calidad del producto y la reducción del tiempo perdido en el proceso de soldadura de tablillas electrónicas no genera el aumento de las ventas al cliente industrial.

Diseño de investigación

 En el diseño de preprueba/posprueba con un solo grupo, se le aplica al grupo una prueba previa al estímulo o tratamiento experimental. Después, se le administra el tratamiento y finalmente se le aplica una prueba posterior al estímulo. De acuerdo con Hernández (2018), los pasos a seguir en el diseño pre-experimental son:

1. Administración de prepruebas al grupo que integra el experimento.
2. El grupo recibe el tratamiento experimental.
3. Administración de post-pruebas al grupo que integra el experimento.

El diseño de investigación que se utilizó fue preexperimental y se implementó la metodología DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Implementar y Controlar) y SMED (por sus siglas en inglés “Single Minute Exchange of Die”). Estas metodologías se utilizaron para mejorar la calidad de los productos y reducir el tiempo perdido. Se seleccionaron dos productos, SOM y S-700, debido a que aportan aproximadamente el 60% del volumen de producción y ventas.

Los pasos que se siguieron en el preprueba y posprueba son los siguientes:

1. Se definió el problema
2. Medición de las variables de calidad y tiempo perdido.
3. Se analizó la información, para definir las causas raíces.
4. Implementación de soluciones.
5. Control que los cambios sean exitosos.

La secuencia que se utilizó para el pre-experimento con el SMED es la siguiente:

1. Estudio de tiempo y clasificar las actividades.
2. Implementar mejoras.
3. Realizar nuevamente un estudio de tiempo.

A continuación, se mencionan las herramientas y técnicas para la recolección de los datos:

• Base de datos del cumplimiento de ventas del cliente.
• Base de datos de registros de defectos de calidad.
• Base de datos de tiempos perdidos.
• Observación del estudio de tiempo,
• Encuesta (Cuestionario) a operadores de producción
• Encuesta (Cuestionario) a técnicos de calidad del proceso

Para lograr una mejor distribución del trabajo, el gerente de ingeniería cuenta con líderes por área, quienes se encargan de funciones que afectan directamente al departamento. Estas áreas son: soldadura de componentes superficiales, soldadura de componentes que atraviesan las tablillas, área final (que abarca todos los demás procesos), mantenimiento, visión y pruebas.

En KE México se utilizan indicadores de rendimiento para monitorear los procesos clave que impactan en la empresa. Los principales métricos operacionales son:

• Calidad de la soldadura de componentes superficiales.
• Calidad de la soldadura de componentes que atraviesan las tablillas.
• Calidad en las pruebas.
• Tiempo perdido.
• Tiempo extra.

Los indicadores se miden de forma continua conforme se van estableciendo las estrategias. Esto es parte fundamental de la mejora continua del proceso para resolver problemáticas. Según Salas-Rueda (2018), el ciclo de Deming o PDCA (siglas en inglés de Plan, Do, Check, Act) consiste en identificar un problema en la línea de producción y mejorarlo mediante esta metodología. Esta teoría guarda relación con las filosofías de manufactura esbelta como Seis Sigma, Kaizen y Just in Time.

Según Labarca (2008), la estrategia es el patrón o plan que integra las principales metas y políticas de una organización, y establece una secuencia coherente de acciones a realizar. Una estrategia bien formulada permite organizar y asignar los recursos de una organización, basándose tanto en sus fortalezas como en sus debilidades internas, con el fin de alcanzar una posición viable y original, así como anticiparse a posibles cambios del entorno y a las acciones imprevistas de competidores inteligentes.

De acuerdo con las teorías de liderazgo, KE México aplica una combinación de la teoría organizacional y la teoría transaccional. Esto se debe a que internamente existe una clara división jerárquica y departamental, lo cual permite que los empleados se enfoquen en tareas específicas e incrementen su eficiencia. La dimensión transaccional se manifiesta en la relación entre la empresa y el empleado, ya que se ofrecen beneficios por cumplir los indicadores operacionales y por implementar mejoras en los procesos.

En KE México se ejerce el poder legítimo, como resultado de la jerarquía y departamentalización existentes . Este sistema funciona de la siguiente manera: el técnico reporta al ingeniero, el ingeniero al líder de área, el líder al gerente de área y el gerente de área al gerente general. Por lo tanto, una orden emitida por un superior que no sea acatada puede derivar en una sanción. Para llegar a ser líder de área, es necesario contar con una amplia experiencia que permita enfrentar los retos técnicos que el puesto exige.

La implementación de ciclos como el PDCA y el uso de indicadores para la mejora continua reflejan cómo la alta dirección busca sistematizar los procesos para minimizar errores y optimizar resultados. Sin embargo, esta búsqueda constante de eficiencia puede generar conflictos cuando los empleados o áreas se sienten presionados por cumplir metas estrictas o por cambios continuos en los procesos. La alta dirección debe manejar esos conflictos fomentando la comunicación y un liderazgo adecuado para que los equipos acepten y participen activamente en los cambios.

En KE México, la gestión basada en indicadores de rendimiento y la mejora continua reflejan la creación de un sentido de urgencia, primera etapa del modelo de cambio organizacional de Kotter. La estructura jerárquica con líderes asignados por área facilita la formación de una coalición poderosa que impulsa las nuevas estrategias y procesos. Además, la formulación de una estrategia clara y coherente ofrece una visión común que se comunica a través de los canales jerárquicos, alineando a los empleados con los objetivos organizacionales. El liderazgo transaccional y la asignación precisa de responsabilidades ayudan a eliminar obstáculos y facilitan la adaptación al cambio, mientras que el monitoreo constante permite celebrar triunfos tempranos, motivando a los colaboradores.

La consolidación de mejoras se sustenta en el uso del poder legítimo y la jerarquización, asegurando que las nuevas prácticas se mantengan y se institucionalicen dentro de KE México. Finalmente, la combinación de una estrategia bien formulada con un liderazgo efectivo ancla el cambio en la cultura organizacional, promoviendo la mejora continua y un compromiso sólido con la calidad y la eficiencia. De este modo, la empresa implementa de manera práctica y coherente las ocho etapas del cambio organizacional de Kotter , facilitando una transformación estructural y cultural exitosa y sostenible.

Resultados y discusión

Los resultados de la investigación muestran que las acciones implementadas para mejorar los procesos incrementaron las ventas, al respecto se identificó que la calidad del producto S-700 aumentó del 91.8 % al 97.2 %, y la del SOM del 90.01 % al 96.5 %, lo que representa una mejora del 6.49 %; en promedio, ambos productos registraron una mejora del 5.95 %.

De igual forma, el tiempo perdido promedio, que era de 6.38 horas por semana, se redujo a 1.99 horas, lo que representa una disminución del 68.8 %. Es importante mencionar que, en las ocho semanas de noviembre y diciembre se vendieron 3.67 millones de dólares, mientras que en las ocho semanas de enero y febrero se vendieron 5.12 millones de dólares, lo que representa un incremento del 39.5 %.

Estos resultados impactan en lo correspondiente al trabajo directivo, dado que desde la gerencia de ingeniería se hace se puede establecer  que el trabajo directivo para alcanzar estos resultados ha sido adecuado en cuanto a comunicación de objetivos, supervisión de actividades, así como, motivación y liderazgo.

La alta dirección en KE México enfrenta y gestiona conflictos derivados de la implementación de estrategias, estructura jerárquica y sistemas de medición. Su papel clave es establecer procesos claros, liderazgo efectivo y comunicación abierta con esto se garantiza que la organización funcione con eficiencia y cohesión.

Discusión

Los resultados obtenidos en esta investigación muestran concordancia con los hallazgos reportados por Mittal et al. (2023), quienes identificaron deficiencias en la calidad de su proceso de análisis, el cual presentaba un nivel de efectividad del 95 %. Mediante la aplicación de herramientas de mejora continua, lograron eliminar los defectos y alcanzar un 100 % de calidad. De manera similar, en el caso del cliente TRN, se observó una mejora significativa en los indicadores de calidad, pasando de un promedio de 90.9 % a 96.85 %.

Asimismo, los resultados son consistentes con lo expuesto por Pérez, Méndez, Rodríguez y Núñez (2021), quienes plantearon la eliminación de actividades que no agregan valor como estrategia para reducir el tiempo perdido. En su estudio, se logró disminuir este indicador de 3.3 a 1.75 horas, lo que representa una reducción del 52.5 %. En el presente estudio, esta estrategia fue aplicada a través de la metodología SMED, logrando también una reducción significativa del tiempo improductivo, considerado uno de los principales indicadores operacionales reportados a la gerencia.

Por otro lado, la evidencia empírica coincide con los hallazgos de Coronel y Tucto (2023), quienes demostraron que la implementación de la metodología DMAIC generó mejoras sustanciales en los indicadores de productividad, eficiencia y eficacia dentro de su organización. La alta dirección juega un papel fundamental en la implementación exitosa del DMAIC dentro de una organización. Su compromiso y liderazgo son esenciales para establecer las prioridades estratégicas, asignar recursos adecuados y fomentar una cultura enfocada en la mejora continua. Al definir claramente los objetivos y problemas clave, la alta dirección guía a los equipos hacia el enfoque correcto para optimizar procesos.

En conjunto, estos resultados evidencian que la aplicación de las metodologías DMAIC y SMED pueden contribuir de manera efectiva a la resolución de problemáticas recurrentes en entornos manufactureros, como es el caso de la empresa KE México. Se recomienda que a partir de los resultados alcanzados la alta dirección realice planteamientos y acciones para que las metodologías usadas en esta investigación puedan aplicarse a los procesos internos de otras áreas para incrementar la eficiencia operativa y la competitividad organizacional, considerando ambas como parte del reflejo de las acciones directivas en la empresa.

Conclusiones

La aplicación conjunta de las metodologías DMAIC y SMED en el proceso de soldadura de tablillas electrónicas en KE México ha demostrado ser una herramienta eficaz para mejorar la calidad del producto y reducir el tiempo perdido, aspectos críticos para la competitividad en la industria manufacturera.

Los resultados obtenidos evidencian un incremento notable en los indicadores de calidad y una reducción significativa en las horas improductivas, lo que a su vez se reflejó en un aumento sustancial de las ventas. Además, el liderazgo efectivo y la gestión estratégica de la alta dirección resultaron esenciales para el éxito de la implementación, al facilitar la comunicación, el manejo de conflictos y la institucionalización de los cambios.

Este estudio confirma que una gestión directiva orientada hacia la mejora continua, apoyada en metodologías estructuradas y una adecuada distribución del trabajo, contribuye decisivamente a la eficiencia operativa y la sostenibilidad organizacional. Se recomienda extender la aplicación de estas metodologías a otras áreas dentro de la empresa para maximizar el impacto positivo en la productividad y competitividad.

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