Reducción de merma en una línea de producción de chips de pituca utilizando herramientas de Lean Manufacturing y Diseño de Experimentos (DOE) en una empresa productora de Snacks en Lima – Perú

Abstract

El presente estudio tiene como objetivo principal reducir la merma en la línea de producción de chips de pituca morada en Industrias Valle del Centro (Lima, Perú), donde el índice inicial de merma fue de aproximadamente 40 %. Para ello, se aplicó la metodología Lean Six Sigma, bajo el ciclo DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar), complementada con un Diseño de Experimentos (DOE) factorial completa 2³.

En la fase Definir, se establecieron los indicadores clave de desempeño (KPIs) y los objetivos técnicos: lograr una merma menor o igual a 20 % manteniendo la calidad del producto. En Medir, se recopilaron datos de 30 lotes, identificando siete tipos de merma y priorizando tres de ellas mediante un análisis de Pareto. En Analizar, se identificaron causas raíz y se definieron los factores críticos.

Durante Mejorar, el DOE probó combinaciones de temperatura de fritura, tiempo de inmersión y espesor de corte. La mejor alternativa (190 °C, 120 s, 2,5 mm) se validó con 25 lotes, obteniéndose una merma promedio de 19,22 %. En Controlar, se implementaron procedimientos estándar, mantenimiento preventivo y monitoreo de KPIs.

El impacto económico incluye un ahorro anual estimado de S/ 20,000, un VAN del proyecto de S/ 29,335 y una TIR de 16,82 %. Además, se mejoraron los índices Cp (0,46 a 1,56) y Cpk (0,44 a 1,40), y la producción conforme aumentó de 7,80 kg/h a 8,45 kg/h.

The main objective of this study is to reduce waste in the production line of purple pituca chips at Industrias Valle del Centro (Lima, Peru), where the initial waste rate was approximately 40%. The Lean Six Sigma methodology was applied using the DMAIC cycle (Define, Measure, Analyze, Improve, Control), combined with a full factorial Design of Experiments (2³ DOE).

In the Define phase, key performance indicators (KPIs) and technical targets were established: reducing waste to ≤ 20% while maintaining product quality. In the Measure phase, data were collected from 30 production batches, identifying seven waste types and prioritizing three critical ones through Pareto analysis. In the Analyze phase, root causes were identified, and critical factors were defined.

During the Improve phase, the DOE tested combinations of frying temperature, immersion time, and slicing thickness. The optimal setting (190 °C, 120 s, 2.5 mm) was validated over 25 batches, achieving an average waste of 19.22%. In the Control phase, standard operating procedures, preventive maintenance, and KPI monitoring were implemented.

The economic impact includes an estimated annual savings of S/ 20,000, a Net Present Value (NPV) of S/ 29,335, and an Internal Rate of Return (IRR) of 16.82%. In addition, process capability indices improved (Cp from 0.46 to 1.56, Cpk from 0.44 to 1.40), and the conforming production rate increased from 7.80 kg/h to 8.45 kg/h.