Enhancing Productivity and Minimizing Welding Defects in Steel MeshManufacturing through the Implementation of a Physical Poka-Yoke Device

Authors

DOI:

https://doi.org/10.26439/ing.ind2026.n50.8628

Keywords:

poka-yoke, electric welding, five whys, productivity, optimization, lean manufacturing

Abstract

This study assesses the implementation of a physical poka-yoke device on an electric welding machine used for producing steel mesh wire production at WMC (Wire Mesh Corp). The goal is to eliminate defects caused by improper transverse wire insertion and to enhance productivity. A quantitative field study was conducted using Lean Manufacturing methodologies, including the 5 Whys technique for root cause analysis and structured checklists for continuous monitoring. This poka-yoke device was engineered to reinforce the transversal support mechanism, thereby ensuring wire stability and preventing deformation during welding. The results demonstrated a 100 % elimination of defective meshes and a 23,68 % increase in productivity. Prior to the implementation, defect rates averaged 39,5 % per shift, accompanied by recurrent machine downtime. Following the installation, all produced meshes adhered to quality specifications, with no defects detected during the evaluation period. These findings affirm that simple, cost-effective error-proofing mechanisms can significantly optimize manufacturing processes within the steel industry, providing a replicable framework for future industrial poka-yoke applications.

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Author Biographies

  • Jesús Cruz Garza Moreno, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe, Universidad Autónoma de Tamaulipas, México

    Posee títulos de doctorado y máster en Ingeniería Eléctrica y Electrónica con especialización en optimización por parte de la Universidad Autónoma de Tamaulipas. Es ingeniero industrial especializado en manufactura por el Instituto Tecnológico de Reynosa. Es miembro de nivel 1 del Sistema Nacional de Investigadores de México y actualmente es profesor investigador en la Universidad Autónoma de Tamaulipas. Su investigación se centra en la ingeniería de la innovación, la optimización de software, las matrices de antenas y la optimización de procesos industriales. Tiene experiencia en programación, herramientas de optimización y la aplicación de IA en las Industrias 4.0 y 5.0. Es coautor de proyectos de investigación, capítulos de libros y artículos científicos en revistas indexadas.

  • Luz Idalia Balderas García, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe, Universidad Autónoma de Tamaulipas, México

    Doctora en Ingeniería Eléctrica y Electrónica por la Universidad Autónoma de Tamaulipas, maestra en Ingeniería Eléctrica y Electrónica con énfasis en Computación e ingeniera en Sistemas Computacionales. Es profesora e investigadora en la Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe y miembro del cuerpo académico de Innovación en Sistemas de Telecomunicaciones e Industriales. Actualmente, lleva a cabo actividades en el desarrollo, fabricación y medición de agrupaciones de antenas, de las cuales ha

    realizado publicaciones JCR, en revistas indexadas, ponencias y conferencias nacionales e internacionales. Es miembro de la Academia de Producción y Calidad, así como de la Academia de Electrónica, y, actualmente, pertenece a la Sociedad de Antenas y Propagación del IEEE.

  • Yadira Aracely Fuentes Rubio, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe, Universidad Autónoma de Tamaulipas, México

    Doctora en Ingeniería Eléctrica y Electrónica por la Universidad Autónoma de Tamaulipas, donde actualmente es profesora-investigadora. Es maestra en Ingeniería Eléctrica y Electrónica, e ingeniera eléctrica. Es miembro nivel C del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores. Su línea de investigación se centra en el desarrollo de sensores ópticos basados en fibra óptica y dispositivos fotónicos aplicados. Cuenta con experiencia en optimización de procesos industriales mediante metodologías green lean six sigma y eficiencia energética. Ha participado en proyectos de investigación aplicada, y es autora y coautora de artículos científicos y de divulgación en revistas indexadas.

  • Azahel Treviño Villegas, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe, Universidad Autónoma de Tamaulipas, México

    Maestro en Ingeniería Eléctrica y Electrónica por la Universidad Autónoma de Tamaulipas e ingeniero en Sistemas de Producción. Se desempeña como profesor en la Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe de la misma institución. Actualmente, funge como coordinador de la carrera de Ingeniería en Sistemas de Producción, en la que participa activamente en la formación académica de estudiantes universitarios y en actividades de gestión académica, con interés en la mejora de los procesos educativos y el desarrollo de competencias en el ámbito de la ingeniería y los sistemas de producción.

  • Lourdes Yajaira García Rivera, Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe, Universidad Autónoma de Tamaulipas, México

    Maestra y licenciada en Ingeniería por la Universidad Autónoma de Tamaulipas. Actualmente, está afiliada a la Unidad Académica Multidisciplinar Reynosa-Rodhe. Su formación académica está orientada a la ingeniería industrial y a la optimización de procesos. Tiene experiencia en la participación en proyectos de investigación centrados en la simulación, el rediseño y la mejora de procesos industriales dentro de entornos de la industria 4.0. Ha colaborado como coautora en publicaciones científicas en revistas revisadas por pares, especialmente en áreas relacionadas con la optimización de líneas de montaje y de sistemas avanzados de fabricación. Sus actividades profesionales están vinculadas al ámbito académico, donde apoya la investigación y el desarrollo de soluciones innovadoras para aplicaciones industriales.

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Published

2026-06-15

Issue

No. 50 (2026)

Section

Production management

License

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How to Cite

Garza Moreno, J. C., Balderas García, L. I., Fuentes Rubio, Y. A., Treviño Villegas, A., & García Rivera, L. Y. (2026). Enhancing Productivity and Minimizing Welding Defects in Steel MeshManufacturing through the Implementation of a Physical Poka-Yoke Device. Ingeniería Industrial, 50, 55-75. https://doi.org/10.26439/ing.ind2026.n50.8628