Designing a Lean Production Model Using 5S and systematic layout planning for efficiency in footwear manufacturing: a case study

Abstract

This study addresses the structural deficiencies impacting the productivity of a small and medium-sized enterprise (SME) dedicated to the production of men's footwear in Lurín, Lima Metropolitana. The company exhibited low productivity (0.57 pairs/man-hour), disorganised workflow, and excessive non-productive time. In response, an improvement model was designed and implemented, based on Lean Manufacturing tools: the 5S Methodology, Systematic Layout Planning (SLP), and Work Standardisation. The proposal was applied following a technical diagnostic that included activity analysis, transport distances, and operational sequences, enabling a plant layout redesign, waste reduction, and process stabilisation. The outcomes demonstrated significant operational improvements: a 54.39% increase in labour productivity, a 17.73% reduction in internal transport distances, a decrease in non-productive times, and reduced physical strain in material handling. Moreover, a lower dispersion in cycle times was observed, confirmed through box plots and statistical validation (t-test), supporting the effectiveness of the proposed model. The adopted approach is replicable, low-cost, and suitable for other SMEs with similar operational constraints. It is concluded that the strategic integration of Lean tools—contextualised to SME conditions—enables sustainable improvements in operational efficiency, reinforcing both competitiveness and responsiveness to market demands. Future research is recommended to explore the integration of digital tools for dynamic layout redesign and the long-term monitoring of Lean implementation sustainability. Keywords: Lean Manufacturing, Systematic Layout Planning, Footwear Manufacturing, Work Standardization, Productivity Optimization.

Este estudio aborda los problemas estructurales que afectan la productividad de una PyME dedicada a la fabricación de calzado masculino en Lurín, Lima Metropolitana, la cual presentaba baja productividad (0,57 pares/hombre-hora), flujos de trabajo desorganizados y tiempos improductivos elevados. Frente a estas limitaciones, se diseñó e implementó un modelo de mejora basado en herramientas de Lean Manufacturing: Metodología 5S, Systematic Layout Planning (SLP) y Estandarización del Trabajo. La propuesta fue aplicada tras un diagnóstico técnico que incluyó análisis de actividades, distancias de traslado y secuencias operativas, lo cual permitió rediseñar la disposición de planta, reducir pérdidas y estabilizar los procesos. Los resultados obtenidos validaron mejoras operativas significativas: incremento de la productividad en 54,39 %, reducción de distancias de traslado en 17,73 %, disminución de tiempos no productivos y menor esfuerzo físico en el manejo de materiales. Además, se evidenció una menor dispersión en los tiempos de ciclo, demostrada mediante gráficos de caja y validación estadística (prueba t), confirmando la eficacia del modelo propuesto. El enfoque adoptado es replicable, de bajo costo y pertinente para otras PYMEs manufactureras con limitaciones similares. Se concluye que la integración estratégica de herramientas Lean, adecuadamente contextualizadas, permite alcanzar mejoras sostenibles en eficiencia operativa, fortaleciendo la competitividad y la capacidad de respuesta de las PYMEs frente a las demandas del mercado. Se recomienda fomentar investigaciones orientadas al uso de herramientas digitales para el rediseño de la disposición de planta y al monitoreo de la sostenibilidad de las implementaciones en el tiempo.