Métodos de balancear las plantas de fabricación

2. Planeación y control de la producción
3. Secuencias y Asignaciones
4. Balanceo de Líneas (Análisis de la Producción)
5. Líneas del Multi-Modelo
6. Líneas del Mezclar-Modelo
7. Balancear una Línea del Mezclar-Modelo
8. Balanceo de líneas de una planta de fabricación

INTRODUCCIÓN:Usted habrá estudiado previamente métodos de balancear las plantas de fabricación donde solamente se produce un solo modelo. La fuerza de tal línea es que los elementos del trabajo se pueden asignar a las estaciones de tal manera en cuanto a maximizan la eficacia, que enarbola en un índice particular de la salida. Las debilidades de una línea del mono-modelo son que llega a ser ineficaz cuando baja la demanda o las subidas, y que es solamente eficiente al producir el modelo para el cual fue diseñada. Si la demanda del mercado cambia para requerir otros productos, la otra necesidad de los productos de ser producido. Esto puede ser hecha instalando las líneas separadas, dedicadas para otros productos, pero éste es solamente económico cuando las líneas adicionales ellos mismos están funcionando eficientemente en el cumplimiento de la mayor demanda. Eso es que no hay una solución para el plano de demanda total con la mezcla del producto que varía. Dos soluciones a este problema de la demanda que fluctuaba se han utilizado en el pasado: líneas del multi-modelo y líneas del mezclar-modelo. Cada uno tiene sus propias fuerzas y debilidades.

Unidad I

Planeación y control de la producción

1.1 HORIZONTES DE PLANEACION, CLASIFICACION Y DETERMINACION

Para el sistema de dirección de la empresa las funciones de planificación, programación y control representan su verdadero contenido científico y práctico. Son el medio de planteamiento de objetivos y la medida de la eficacia de dicho sistema. La planificación proporciona unas claves de referencia para la toma de decisiones, la cual se concibe en el marco de determinada organización, la que permitirá controlar la ejecución de aquellas. En todo este proceso será preciso elaborar determinadas previsiones económicas a corto, medio y largo plazo para apoyar adecuadamente las decisiones empresariales.

Es necesario tratar dichas funciones de la producción recordando los conceptos básicos que mostramos en este capítulo. Para el tratamiento práctico que se requiere, veremos la función de la producción desde los aspectos más relevantes económicamente, como son la eficiencia, la productividad y la rentabilidad, a partir de sus respectivas formas teóricas y matemáticas.

1.2 MODELOS DINAMICOS DE LA PLANEACION DE LA PRODUCCION

La actividad productiva propiamente dicha o transformación de unos factores en productos, es un proceso que no existe en todas las empresas. Por ejemplo, una empresa destinada a la distribución no realiza ninguna transformación física sobre los productos que adquiere a los fabricantes y vende a sus compradores. Por tanto, el concepto de producción puede venir determinado o por la actividad económica global que desarrolla un sistema o agente económico, o por la etapa concreta de la actividad, que supone el proceso de transformación del nuevo valor.

De cualquier manera, la expresión producción ofrece tanto consideraciones de índole técnica como económica. Según la primera se entendería como un proceso físico de transformación de los factores (entradas o inputs) en un conjunto de elementos producidos (salidas o outputs). Y en cuanto a la segunda se considera como el proceso encaminado a la obtención de unos bienes y servicios aptos para satisfacer necesidades humanas; por tanto, esta transformación producirá determinado incremento de valor planificado y controlado según los objetivos planteados

Tanto uno como otro, estos argumentos representan actividades productivas desde el punto de vista de la economía, pues ambos contribuyen a incrementar la utilidad del bien. En cambio, dentro de la economía de la empresa, la expresión actividad productiva tiene un significado ligeramente diferente. Una empresa, con independencia del tipo de producto o servicio que obtenga, realiza en su interior una gran cantidad de actividades diversas. Así, la empresa da a conocer su producto, contrata personal, adquiere maquinaria e instalaciones, transporta sus productos a los distribuidores, etc. Las actividades que la firma desarrolla relacionadas con la transformación física de los recursos para obtener los productos terminados reciben el nombre de actividades productivas en economía de la empresa; entre ellas podemos incluir la fabricación de los componentes que formarán parte del producto final, el almacenamiento de estos componentes, el montaje del producto, etc.

Dentro del sistema global que es la empresa, el desarrollo de la actividad productiva en sentido específico corresponde al llamado subsistema de producción. Éste, de mayor carácter técnico, está compuesto por un conjunto de elementos y procesos que interactúan con la finalidad y función específica de transformar factores en productos. Es en sí un verdadero sistema que se compone de elementos, como pueden ser explotaciones, procesos, talleres, secciones de trabajo, máquinas y herramientas, y que también participa de la actividad de otros subsistemas de la empresa como los de aprovisionamiento, personal, comercial, financiero y administrativo.

El subsistema de producción se ocupa de todos los planes, decisiones, actividades y controles que permiten el proceso de conversión de los inputs en outputs. Según Ballestero, los factores de producción o inputs podemos definirlos como aquellos elementos, sean o no bienes y servicios, que intervienen en el proceso productivo de modo variable o susceptible de variación y cuya alteración ocasiona modificaciones en el resultado de dicho proceso

Las formas más usuales de clasificar a los factores productivos son según su naturaleza o según su variabilidad. En el primer caso, hablaremos del factor mano de obra, factor energía, factor materia prima, factor maquinaria, etc. Y en el segundo, hablamos de factores variables y factores fijos dependiendo de si pueden emplearse en cantidades que varíen o no, respectivamente, en periodos cortos de tiempo. De esto último, hay que señalar que los factores fijos lo son sólo a corto plazo, ya que a largo plazo todos los factores son variables, puesto que la empresa puede eliminar las limitaciones que impedían su alteración

Las salidas del sistema de producción son los outputs o productos, esto es, los bienes y servicios que como resultado de la combinación productiva obtiene la empresa, bienes y servicios capaces de satisfacer unas necesidades sentidas por el mercado y que el subsistema comercial de la empresa se encargaría de situar en el mismo, el lugar y momentos oportunos. Los productos poseen una serie de características de calidad, que dependen de todo el conjunto de factores de producción empleados en su obtención y de la técnica aplicada.

La relación entre los elementos del sistema de producción se puede contemplar gráficamente con arreglo al esquema de Bueno, Cruz y Durán

Como se observa en la figura los elementos del sistema se agrupan en la relación: inputs —> proceso —> outputs. En consecuencia, la empresa tendrá determinada función de producción en relación a estos tres componentes.

FIGURA Subsistema productivoPara ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

La función de producción en un sentido estricto relaciona unos factores o recursos consumidos con unos productos obtenidos, y de forma simplificada se puede definir independientemente de cuál es el intervalo temporal en que se produce la transformación, según la siguiente expresión:

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Siendo Q la cantidad de producto lograda con la aplicación de la n factores variables y fijos, respecto a él, en las cantidades v1, v2,…, VN. Si Q es un conjunto de productos diferenciados, habremos pasado de una función monoproductora a otra multiproductora, tal y como se indica a continuación:

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Es decir, que para una combinación dada de factores v1, v2, …, vn habrá generalmente varias combinaciones de productos Q1, Q2, …, Qm . Todo esto dentro de la hipótesis simplificativa de que la tecnología no varía en el periodo de tiempo en que actúa el proceso productivo considerado.

Estas dos ecuaciones son diferentes formas de la que llamamos función de producción, que podemos definir como la relación técnica que describe el subsistema productivo de una empresa, es decir, la expresión matemática que relaciona las cantidades de factores empleados con la cantidad de producto obtenido, según un sistema productivo determinado.

Sin embargo, es muy difícil identificar todas las dependencias entre el resultado del proceso y los factores empleados, que es lo que implica determinar las funciones de producción lo suficientemente precisas, y por lo que en la práctica resulta imposible. Para que una función de producción pudiera decirse que es precisa debería reflejar todos los factores que intervienen en la producción del bien -conocidos y desconocidos, controlables y no controlables-, así como la naturaleza real de las relaciones entre los factores y el producto logrado.

1.3 MODELOS OPTIMOS DE PLANEACON DE LA PRODUCCION

Podemos considerar como característica principal de la gestión económica de la empresa la del proceso de convertir la información en acción. Proceso que comúnmente denominamos toma de decisiones. Es precisamente la dirección de la producción tiene por misión la toma de decisiones en el subsistema productivo, con la finalidad de conseguir los objetivos asignados al respecto.

Estos objetivos generalmente consistirán en la obtención de una producción para unos recursos determinados, o bien en la reducción del empleo de recursos en la Siguiendo a Bueno, Cruz y Durán, la eficiencia del subsistema de producción se puede medir tanto desde una perspectiva técnica como económica. Desde un punto de vista técnico la eficiencia será:

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Las magnitudes del cociente anterior se expresarán en las mismas unidades físicas. Como se observa, el consumo de factores será siempre mayor que el producto útil obtenido, debido a la normal existencia de defectos, mermas o roturas de los materiales en el proceso de transformación. En el caso teórico más óptimo, este cociente sería igual a 1, significando que no se produciría ningún tipo de desgaste; de ahí que el sistema será más eficiente cuando exista el menor nivel de despilfarro posible de recursos, es decir, cuanto más se acerque el ratio a 1.

1.2 modelos óptimos de planeación de la producción

Son variados y similares los enfoques que con respecto al proceso de planificación, programación y control de la producción han sido tratados por diversos autores tales como Schroeder [1992], Tawfik & Chauvel [1992], Nahmias [1997], Rigss [1998], Buffa & Sarin [1995], Meredith & Gibbs [1986] entre otros, quienes establecen, en términos generales, que este se inicia con las previsiones, de las cuales se desprenden los planes a largo, mediano y corto plazo. Este enfoque, a juicio del autor presenta algunas falencias, ya que carece del concepto integrador que en el sentido vertical, debe comenzar en la estrategia empresarial y que en el sentido horizontal, debe relacionarse con los demás subsistemas de la organización. Otros autores como Starr, [1979], Companys Pascual, [1989], Ploss, [1987] y Chase & Aquilano [1995], Adam & Ebert [1991], ofrecen en sus obras modelos de gestión de la producción que, a pesar de establecer un concepto integrador en el sentido vertical, no expresan claramente la integración en el sentido horizontal. Tal vez son Vollmann et al [1997] y Domínguez Machuca et al [1995], debe seguir un enfoque jerárquico, en el que se logre una integración vertical entre los objetivos estratégicos, tácticos y operativos y además se establezca su relación horizontal con las otras áreas funcionales de la compañía. Básicamente las cinco fases que componen el proceso de planificación y control de la producción son:

1. Planificación estratégica o a largo plazo.
3. Planificación agregada o a medio plazo.
4. Programación maestra.
5. Programación de componentes.
6. Ejecución y control.

Estas fases se deberán llevar a cabo en cualquier empresa manufacturera, independientemente de su tamaño y actividad, aunque la forma como estas se desarrollen dependerá de las características propias de cada sistema productivo. La figura , resume las principales fases mencionadas junto con los planes que de ellos se derivan, relacionando por un lado, los niveles de planificación empresarial y por otro la planificación y gestión de la capacidad. Teniendo en cuenta los aspectos que se deben considerar en el proceso de planificación, programación y control de la producción y en aras de su importancia en las acciones de mejoramiento de la capacidad competitiva de una organización, a continuación se procederá a analizar de manera detallada los aportes de distintos autores en cuanto a conceptos, métodos y técnicas más empleados en cada una de sus fases.

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Proceso de Planificación, programación y control de la producción Pronósticos

En aproximación se puede afirmar, que los pronósticos son el primer paso dentro del proceso de planificación de la producción y estos sirven como punto de partida, no solo para la elaboración de los planes estratégicos, sino además, para el diseño de los planes a mediano y corto plazo, lo cual permite a las organizaciones, visualizar de manera aproximada los acontecimientos futuros y eliminar en gran parte la incertidumbre y reaccionar con rapidez a las condiciones cambiantes con algún grado de precisión. Desde el punto de vista conceptual, algunos autores [Tawfik & Chauvel, 1992; Adam & Ebert, 1991; Kalenatic & Blanco, 1993] expresan la importancia de diferenciar entre los términos predicción y pronóstico, ya que de acuerdo a su criterio, las predicciones se basan meramente en la consideración de aspectos subjetivos dentro del proceso de estimación de eventos futuros, mientras que los pronósticos, se desarrollan a través de procedimientos científicos, basados en datos históricos, que son procesados mediante métodos cuantitativos. En lo referente a los tipos de pronósticos, estos pueden ser clasificados de acuerdo a tres criterios: según el horizonte de tiempo, según el entorno económico abarcado y según el procedimiento empleado. Los pronósticos según el horizonte de tiempo pueden ser de largo plazo, mediano plazo o corto plazo y su empleo va desde la elaboración de los planes a nivel estratégico hasta los de nivel operativo. Los pronósticos según el entorno económico pueden ser de tipo micro o de tipo macro y se definen de acuerdo al grado en que intervienen pequeños detalles vs. Grandes valores resumidos. Los pronósticos según el procedimiento empleado pueden ser de tipo puramente cualitativo, en aquellos casos en que no se requiere de una abierta manipulación de datos y solo se utiliza el juicio o la intuición de quien pronostica o puramente cuantitativos, cuando se utilizan procedimientos matemáticos y estadísticos que no requieren los elementos del juicio. Tal vez esta última clasificación es la más generalizada por los distintos autores consultados de acuerdo con los cuales, los métodos cualitativos y cuantitativos que se pueden aplicar en la elaboración de los pronósticos son los siguientes:

• Métodos Cualitativos: Método Delphi, método del juicio informado, método de la analogía de los ciclos de vida y método de la investigación de mercados.
• Métodos cuantitativos: Métodos por series de tiempo y métodos causales.

Una clasificación de los métodos aplicados en la elaboración de pronósticos, realizada con base en Hanke & Deitsch [1996] y Schroeder [1992], se presenta en la tabla1 .Clasificación de los métodos de pronóstico

1.4 Métodos gráficos y empíricos de plantación de la producción

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 Resulta evidente que uno de los principales problemas del administrador de operaciones, es el de seleccionar el mejor método de pronóstico, que debe obedecer, en el caso de los métodos cuantitativos, al comportamiento histórico de los datos, con base en el análisis de los patrones de comportamiento medio, tendencia, ciclos estacionales y elementos aleatorios. En el caso de que los datos históricos no existan o sean poco confiables, lo mejor es emplear un método cualitativo, los cuales, aunque no ofrecen un alto grado de seguridad, resultan mejores que nada. Uno de los elementos de juicio que permiten la selección del método, lo proporciona el análisis de error, el cual expresa la diferencia entre los datos reales y los pronosticados. Los métodos de cálculo del error del pronóstico más comunes son: Error promedio, Desviación Absoluta Media (MAD), Error Cuadrado Medio (MSE), Error Porcentual Medio Absoluto (MAPE) y la Media de las Desviaciones por Periodo (BIAS). De cualquier forma, el mejor pronóstico es aquel, que además de manipular los datos históricos mediante una técnica cuantitativa, también hace uso del juicio y el sentido común empleando el conocimiento de los expertos. [Hanke & Deitsch 1996]

Planeación a largo plazo

Una de las necesidades expresas, en el camino para mejorar la competitividad, es la adopción de una correcta estrategia de operaciones, la cual es definida por Schroeder [1995] como una visión de la función de operaciones que depende de la dirección o impulso generales para la toma de decisiones. Esta visión, se debe integrar con la estrategia empresarial y con frecuencia, aunque no siempre, se refleja en un plan formal. La estrategia de operaciones debe dar como resultado un patrón consistente de toma de decisiones en las operaciones y una ventaja competitiva para la compañía. Así mismo, Chase & Aquilano [1995], expresan, como aspecto importante a considerar, que dicha estrategia debe especificar la manera en que la empresa empleará sus capacidades productivas para apoyar la estrategia corporativa. Todo esto significa, que la estrategia de operaciones debe surgir de una estrategia empresarial a largo plazo y a su vez, debe integrarse de manera horizontal con las estrategias de los demás subsistemas de la compañía. De acuerdo con esta afirmación y en concordancia con Domínguez Machuca et al [1995], la estrategia de operaciones se constituye como un plan a largo plazo para el subsistema de operaciones, en el que se recogen los objetivos a lograr y los cursos de acción, así como la asignación de recursos a los diferentes productos y funciones. Todo ello debe perseguir el logro de los objetivos globales de la empresa en el marco de su estrategia corporativa, constituyendo además un patrón consistente para el desarrollo de las decisiones tácticas y operativas del subsistema. Lo anterior, no difiere del concepto de Schroeder [1992], quien agrega además que la estrategia de operaciones debe ser una estrategia funcional que debe guiarse por la estrategia empresarial y cuyo corazón debe estar constituido por la misión, la competencia distintiva, los objetivos y las políticas. En consonancia con lo anterior, Domínguez Machuca et al [1995] plantea, que las dos funciones básicas que ha de cumplir la estrategia de operaciones son:

1. Servir como marco de referencia para la planificación y control de la producción, de la cual es su punto de partida.
2. Marcar las pautas que permitan apreciar en qué medida el subsistema de operaciones esta colaborando el logro de la estrategia corporativa.

Dentro de este propósito, las decisiones básicas que deben ser contempladas dentro de la estrategia de operaciones son:

1. Decisiones de posicionamiento, que afectan la dirección futura de la compañía y dentro de la cual se incluyen los objetivos a largo plazo, el establecimiento de las prioridades competitivas, la fijación del modelo de gestión de la calidad, la selección de productos y la selección de procesos.
2. Decisiones de diseño, concernientes al subsistema de operaciones, que implican compromiso a largo plazo y entre las cuales se encuentran el diseño del productos y procesos, la mano de obra, la apropiación de nuevas tecnologías, decisiones de capacidad, localización y distribución de instalaciones y sistemas de aprovisionamiento.

Planeación Agregada

La planeación agregada denominada también planeación combinada , se encuentra ubicada en el nivel táctico del proceso jerárquico de planeación y tiene como misión fundamental, la de establecer los niveles de producción en unidades agregadas a lo largo de un horizonte de tiempo que, generalmente, fluctúa entre 3 y 18 meses, de tal forma que se logre cumplir con las necesidades establecidas en el plan a largo plazo, manteniendo a la vez niveles mínimos de costos y un buen nivel de servicio al cliente. El término agregado, en este nivel de planeación, implica que las cantidades a producir se deben establecer de manera global o como lo expresa Schroeder [1992] para una medida general de producción o cuando mucho para algunas pocas categorías de productos acumulados. De acuerdo con Nahmias [1997], puede ser aconsejable utilizar unidades agregadas tales como familias de productos, unidad de peso, unidad de volumen, tiempo de uso de la fuerza de trabajo o valor en dinero. De todas maneras, cualquier unidad agregada que se escoja debe ser significativa, fácilmente manejable y comprensible dentro del plan. De otra parte, dentro del proceso de elaboración del plan agregado y en áreas del cumplimiento de su objetivo fundamental, es importante el manejo de las variables que pueden influir en este, las cuales pueden ser clasificadas en dos grandes grupos. En primer lugar, están las variables de oferta, las cuales permiten modificar la capacidad de producción a través de la programación de horas extras, contratación de trabajadores eventuales, subcontratación de unidades y acuerdos de cooperación; en segundo lugar, están las variables de demanda, las cuales pueden influir en el comportamiento del mercado mediante la publicidad, el manejo de precios, promociones, etc. Así mismo, existen varias estrategias para la elaboración del plan agregado, las cuales han sido clasificadas por la mayoría de los autores en dos grupos, subdivididos así:

1. Estrategias puras:

• Mano de obra nivelada (con empleo de horas extras o trabajadores eventuales)
• Estrategia de persecución, adaptación a la demanda o de caza: (con o sin empleo de la subcontratación).

1. estrategias mixtas: Se realizan mezclando varias estrategias puras.

Debido a las diferentes estrategias que se pueden adoptar, se debe obtener un plan que satisfaga las restricciones internas de la organización y a la vez mantenga el costo de utilización de los recursos lo más bajo posible. En cuanto a las técnicas existentes en la elaboración de planes agregados, de :

1. Métodos manuales de gráficos y tablas
3. Métodos matemáticos y de simulación: programación lineal (método simplex y método del transporte), programación cuadrática, simulación con reglas de búsqueda y programación con simulación.
4. Métodos heurísticos: método de los coeficientes de gestión, método PSH (Production Switching Heuristic), reglas lineales de decisión (LDR) y búsqueda de reglas de decisión (SDR).

Un análisis comparativo acerca de algunas de las citadas técnicas fue desarrollado por Chase & Aquilano [1995] y se presenta en la tabla Comparación entre algunos métodos de planificación agregada

Cabe anotar que, debido a su fácil comprensión, tal vez las de mayor utilización por parte de los empresarios son las de tipo manual a través de gráficos y tablas.

Programa Maestro

Una vez concluido el plan agregado, el siguiente paso consiste en traducirlo a unidades o ítems finales específicos. Este proceso es lo que se conoce como desagregación, subdivisión o descomposición del plan agregado y su resultado final se denomina programa maestro de producción (Master Production Schedule, MPS). Básicamente, se puede afirmar que un programa maestro de producción, es un plan detallado que establece la cantidad específica y las fechas exactas de fabricación de los productos finales . Al respecto, Vollmann et al [1997] agrega que un efectivo MPS debe proporcionar las bases para establecer los compromisos de envío al cliente, utilizar eficazmente la capacidad de la planta, lograr los objetivos estratégicos de la empresa y resolver las negociaciones entre fabricación y marketing. Las unidades en que puede ser expresado un MPS son:

• Artículos acabados en un entorno continuo.
• Módulos en un entorno repetitivo
• Pedido de un cliente en un entorno de taller

En cuanto al horizonte de tiempo de un MPS, la mayoría de los autores coinciden en que este puede ser variable y que dependiendo del tipo de producto, del volumen de producción y de los componentes de tiempo de entrega, este puede ir desde unas horas hasta varias semanas y meses, con revisiones, generalmente, semanales. Así mismo, agregan que, en áreas de mantener el control y evitar el caos en el desarrollo del MPS, es importante subdividir su horizonte de tiempo en tres marcos:

• Fijo: Periodo durante el cual no es posible hacer modificaciones al PMP.
• Medio fijo: Aquel en el que se pueden hacer cambios a ciertos productos.
• Flexible: Lapso de tiempo más alejado, en el cual es posible hacer cualquier modificación al MPS.

En lo referente a los insumos para la obtención del MPS es importante la consideración de los siguientes elementos el plan agregado en unidades de producto, las previsiones de ventas a corto plazo en unidades de producto, los pedidos en firme comprometidos con los clientes, la capacidad disponible de la instalación o el centro de trabajo y por último, otras fuentes de demanda. Dentro del proceso de formalización del MPS, algunas de las funciones claves que este debe cumplir son:

• Traducir los planes agregados en artículos finales específicos.
• Evaluar alternativas de programación.
• Generar requerimientos de materiales.
• Generar requerimientos de capacidad y maximizar su utilización.
• Facilitar el procesamiento de la información.
• Mantener las prioridades válidas.

Con respecto a las técnicas existentes para desagregar el plan agregado y traducirlo a un MPS, se han desarrollado algunos modelos analíticos y de simulación los cuales, a juicio de los autores citados, adolecen de los mismos problemas de la planificación agregada, siendo los de mayor uso por parte de los empresarios, los métodos de prueba y error. No obstante, plantea la existencia de otros métodos para la desagregación, a saber:

• Método de corte y ajuste: Pone a prueba diversas distribuciones de la capacidad para los productos en un grupo hasta que se determine una combinación satisfactoria.
• Métodos de programación matemática: Modelos de optimización que permiten la minimización de los costos.
• Métodos heurísticos: Al igual que en la planeación agregada, permiten llegar a soluciones satisfactorias aunque no óptimas.

Por último y de acuerdo con Vollmann [1997], es importante anotar que un buen MPS debe tomar en cuenta las limitaciones de capacidad y mantenerse factible desde este punto de vista, lo cual puede lograrse aplicando las siguientes técnicas:

• Planificación de capacidad usando factores agregados.
• Listas de capacidad.
• Perfiles de recursos.

De estas, las más utilizadas son las dos últimas por su mayor exactitud. En lo referente a la programación de componentes, que se corresponde con la siguiente etapa del enfoque jerárquico, se ha preferido darle un tratamiento diferenciado y por tanto se publicará en un documento posterior.

Unidad II Secuencias y Asignaciones

2.1 Balanceo de líneas

Ejecución y control de la producción

El último paso dentro del proceso jerárquico de planificación y control, lo constituye el programa final de operaciones, el cual le permitirá saber a cada trabajador o a cada responsable de un centro de trabajo lo que debe hacer para cumplir el plan de materiales y con el, el MPS, el plan agregado y los planes estratégicos de la empresa.[Domínguez Machuca et al, 1995]. Estas actividades, se en marcan dentro de la fase de ejecución y control, que en el caso de las empresas fabriles se denomina gestión de talleres. Un taller de trabajo, de acuerdo con Chase & Aquilano [1995], se define como una organización funcional cuyos departamentos o centros de trabajo se organizan alrededor de ciertos tipos de equipos u operaciones; en ellos, los productos fluyen por los departamentos en lotes que corresponden a los pedidos de los clientes. Es importante dentro de esta fase de gestión, tomar en consideración el tipo de configuración productiva que tiene el taller, pues dependiendo de esta, así mismo será la técnica o procedimiento a emplear en su programación y control. Básicamente, la generalidad de los autores consultados, plantea, que la configuración de los talleres puede ser de dos tipos:

1. Talleres de configuración continua o en serie: Aquellos en donde las máquinas y centros de trabajo se organizan de acuerdo a la secuencia de fabricación (líneas de ensamblaje), con procesos estables y especializados en uno o pocos productos y en grandes lotes. En ellos, las actividades de programación están encaminadas principalmente, a ajustar la tasa de producción periódicamente.
2. Talleres de configuración por lotes: En los que la distribución de máquinas y centros de trabajo, se organizan por funciones o departamentos con la suficiente flexibilidad para procesar diversidad de productos. Estos pueden ser de dos tipos:

• Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productos siguen una misma secuencia de fabricación.
• Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productos siguen secuencias de fabricación distintas.

Así mismo, en la práctica, muchos talleres debido a las necesidades de fabricación y exigencias competitivas del mercado actual, han adoptado configuraciones híbridas, de las cuales, la más generalizada es la configuración celular o células de manufactura. Estas constituyen un sistema de fabricación diseñado para procesar familias de piezas, con una distribución física tal, que permite simplificar los procedimientos de planificación y control. En términos generales y en el caso más complejo, las actividades que se presentan en la programación y control de operaciones son :

1. ¿Qué capacidad se necesita en el centro de trabajo?
3. ¿Qué fecha de entrega se debe prometer en cada pedido?
4. ¿En qué momento comenzar cada pedido?
5. ¿Cómo asegurar que los pedidos terminen a tiempo?

Las pregunta 1 puede ser resuelta a través de los análisis de carga; las preguntas 2 y 3 se resuelven con la aplicación de las técnicas de Secuenciación y la programación detallada y la pregunta 4 con el análisis de fluidez y el control insumo producto. Asignación de carga: En aproximación a los conceptos de Heizer & Render [1997], Adam & Ebert [1991], Lockyer [1995], Schroeder [1992] y Domínguez Machuca et al [1995], esta se define como la asignación de tareas a cada centro de trabajo o de proceso, que permite controlar la capacidad y la asignación de actividades específicas en cada centro de trabajo. En general las técnicas más empleadas en la asignación de carga son: Gráficos Gantt, perfiles de carga o diagramas de carga, métodos optimizadores (algoritmo de Kuhn o método Húngaro) y soluciones heurísticas (método de los índices). Secuenciación de pedidos: Esta actividad consiste, en la determinación del orden en que serán procesados los pedidos en cada centro de trabajo, una vez establecida la existencia de capacidad. El problema de la Secuenciación se hace más complejo en la medida que aumenta el número de centros de trabajo, sin importar la cantidad de pedidos; así mismo, es importante tomar en cuenta el tipo de configuración del taller, pues de esto depende la aplicabilidad de las diferentes técnicas. En lo referente a talleres configurados en Flow Shop, las técnicas más conocidas son:

1. Técnicas de Secuenciación en una máquina: algoritmo húngaro, algoritmo de Kauffman, regla SPT y el método de persecución de objetivos utilizado en los sistemas Kanban.
2. Técnicas de Secuenciación en varias máquinas: regla de Johnson para N pedidos y dos máquinas, regla de Johnson para N pedidos y tres máquinas y reglas para N pedidos y M máquinas (algoritmo de Campbell-Dudek-Schmith, algoritmo de Bera, técnicas de simulación, sistemas expertos y más recientemente los Sistemas Cooperativos Asistidos).

Para los talleres configurados en Job Shop, debido a la diversidad en la secuencia de operaciones, no es posible emplear alguna técnica de optimización, por lo cual, la secuencia de operaciones, se establece en función de los objetivos específicos de cada programador, a través del uso de reglas de prioridad. recopilación realizada en las obras de varios autores, permite determinar que las reglas de prioridad más empleadas son:

• FCFS: First come/ First serve (primero en llegar, primero en ser atendido).
• FISFS: First In System/ First Serve (primero en el sistema, primero en ser atendido)
• SPT: Shortes Processing Time (menor tiempo de procesamiento).
• EDD: Earliest Due date (fecha de entrega más próxima).
• CR: Critical Ratio (razón critica o ratio crítico).
• LWR: Least Work Remaining (mínimo trabajo remanente).
• FOR. Fewest Operations Remaining (número mínimo de operaciones remanentes).
• ST : Slack Time (tiempo de holgura).
• ST/O: Slack Time per Operation (tiempo de holgura por operación).
• NQ: Next Queue (siguiente en la cola).

Programación detallada: Determina los momentos de comienzo y fin de las actividades de cada centro de trabajo, así como las operaciones de cada pedido para la secuencia realizada. Las técnicas más utilizadas son: programación adelante y hacia atrás, listas de expedición, gráficos Gantt y programación a capacidad finita. Fluidez: Permite verificar que los tiempos planeados se cumplan, de tal forma que, si existen desviaciones en la producción real, se puedan tomar medidas correctivas a tiempo. Control de insumo / Producto: Controlan los niveles de utilización de la capacidad de cada centro de trabajo, mediante los informes de entrada/salida. es importante aclarar, que con independencia de la técnica escogida, la programación detallada y el control de operaciones a corto plazo, deben ser diseñadas y ejecutadas en función del alcance de dos objetivos básicos: la reducción de costos y el aumento del servicio al cliente.

BALANCEO DE LÍNEAS (ANÁLISIS DE LA PRODUCCIÓN)El problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea. Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica: 1) Cantidad. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo de producción y de la duración que tendrá la tarea. 2) Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en línea deben ser aproximadamente iguales. 3) Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la prevención de fallas de equipo. Los casos típicos de balanceo de línea de producción son: 1) Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operarios necesarios para cada operación. 2) Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo. 3) Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma. Para poder aplicar el balanceo de línea nos apoyaremos de las siguientes fórmulas:

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EJEMPLO 1:Se desea saber el Costo Unitario de la fabricación de 500 artículo en un turno de 8 horas, donde el salario es de $50, entonces aplicando el tiempo estándar obtenido, tenemos que por cada elemento tenemos, teniendo en cuenta que se tiene una eficiencia del 90%

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Ya que determinamos nuestro tiempo estándar, por cada elemento de nuestra tarea definida, que es la laminación, pulido, etc., planteamos el costo unitario para la fabricación de 500 artículos, en un jornada de 8 horas de trabajo, observando la situación de la condiciones de trabajo en

LÍNEAS DEL MULTI-MODELOEste acercamiento trata la planta de fabricación como recurso reconfigurable, que produce diversos modelos en las hornadas una después de la otra. Antes de producir una hornada, los líneas que el equipo (gente, herramientas, fuente material) se fija hasta juego el modelo o la variante requirieron. Este proceso toma tiempo. La hornada de productos entonces se produce según horario. La ventaja de una línea del multi-modelo es que instalado una vez para un modelo particular es tan eficiente como una línea convencional. La desventaja es que el setting-up toma el tiempo, que significa la producción y la ineficacia perdidas. Los problemas para el planificador de una línea del multi-modelo son: 1. ¿Cómo balancear la línea para cada producto por separado? Esto es bastante directo, puesto que la función de la viabilidad tecnológica seguida por el uso de un método que balancea estándar (véase Helgeson y Birnie [ 1 ] o Moodie y jóvenes [ 2 ] ). 2. ¿Cómo ordenar las hornadas para reducir al mínimo pérdidas del cambio? Es a menudo el caso que los cambios a partir del uno a otro tomarán menos tiempo que el cambio reverso. Este segundo problema no se discute más lejos aquí: es un problema que ordena estándar que el lector encontrará ocupado en de la mayoría de los textos en la gerencia de las operaciones. 

LÍNEAS DEL MEZCLAR-MODELOEl acercamiento del mezclar-modelo es más realista en el mundo moderno, dado la subida de equipo de fabricación flexible software-configurable. La premisa básica es que los productos múltiples son manejados por cada sitio de trabajo sin paradas para cambiar encima entre ellas. Esto permite una secuencia al azar del lanzamiento para poder hacer productos en la orden y la mezcla que el mercado exige. Una dificultad es que el contenido de trabajo en cada sitio de trabajo puede diferenciar de modelo al modelo. Otro, que sigue de esto, es que el tiempo ocioso en cada estación varía a partir de tiempo al tiempo dependiendo de la secuencia de modelos a lo largo de la línea. Los problemas para el planificador de un multi-modelo alinean son otra vez dobles: 1. ¿Cómo balancear la línea cuando diversos productos tienen diverso contenido de trabajo? 2. ¿Cómo determinar la secuencia óptima del lanzamiento que reduce al mínimo pérdidas? El segundo problema es una edición de gerencia de las operaciones que, otra vez, el estudiante afilado puede investigar de los textos de OM. Qué reparto del mejor o bien con aquí es el DISEÑO (el balancear) de una línea del mezclar-modelo. 

BALANCEAR UNA LÍNEA DEL MEZCLAR-MODELOAunque el problema puede aparecer desalentador, el método de la solución es absolutamente directo. Hay apenas una advertencia de eliminación: debe ser tecnológico factible producir los diversos modelos en la misma línea. ¡Así, it?s razonables intentar mezclar la producción, por ejemplo, de 10 diversos modelos del video, o de 15 diverso TV’s en la misma línea, pero de estos no realistas para hacer los tractores y el avión en la misma línea! Realmente, debemos hablar de diversas VARIANTES del mismo producto, más bien que de PRODUCTOS totalmente diversos. Hay varias maneras de ir sobre esto, pero aquí y adaptación del procedimiento de Helgeson y de Birnies que es conceptual simple y fácil aplicarse. El procedimiento del contorno para solucionar el problema es éste: 1. Reúna el proceso y los datos tecnológicos para la gama del producto, es decir tiempos de la operación y precedences (qué deben seguir lo que si el producto debe ir junto) 2. Consiga los datos de la demanda en qué volumen de cada producto se requiere y en qué tarifa. Esto puede estar disponible como volúmenes variables absolutos, o puede estar como volumen agregado más datos de la mezcla del producto. 3. Utilice esta información para producir una tabla de épocas de proceso compuestas . La tabla debe contener, para cada operación, un rato de proceso cargado por la proporción de productos usando esa operación. Así, una operación que toma 10 minutos en la cual ocurre el solamente 35% de la demanda total se convierte en los minutos 3½. 4. Calcule la duración de ciclo y el número mínimo de las estaciones requeridas.  5. Construya un diagrama de la precedencia para el producto compuesto, demostrando qué operaciones dependen de otras, tomando cuenta de todas las variantes que se producirán.  6. Determine el peso posicional (picovatio) de cada operación, como usted para un ejercicio que balanceaba normal. Utilice los tiempos cargados para determinarse PWs.  7. Asigne las operaciones a las estaciones , teniendo respeto a PWs, precedencia y tiempo restante en el sitio de trabajo. Dependiendo de los objetivos y de los apremios, usted puede tener que repetir este paso final varias veces, intentando reducir al mínimo el número de sitios de trabajo, maximiza rendimiento de procesamiento o maximizar eficacia.  COmo Puede ver todo viene abajo a crear un producto ficticio de la composición existe qué no esta realmente pero que tiene las características de toda la gama, entonces aplicando la técnica estándar de la libra. Vamos a hacer un ejemplo. Las gracias van a Vonderembse [ 3 ] para su inspiración. Ejemplo: Información de fondo Una planta de fabricación flexible debe ser fijada hasta el paquete una gama de los kits médicos del hospital. Todos los kits utilizan los mismos elementos básicos, pero hay variación. En el estándar el producto contiene un sistema de los componentes, el básico tiene un sistema más pequeño, mientras que la versión de lujo contiene los mismos artículos que el kit estándar pero en mayor cantidad más un par de artículos adicionales. Los datos operacionales y del producto de la mezcla para las tres variantes se 1 dan en la tabla siguiente

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Tabla 1 Datos operacionales y del producto de la mezcla para los tres productos

  Una salida agregada de 6.000 unidades se requiere a partir de una semana de trabajo eficaz de 40 horas.  Solución  ¿Primero, vamos a determinar los tiempos de proceso del producto, multiplicando la época de proceso real para cada elemento por la proporción de la demanda para ese elemento.  Cada uno de las primeras tres demostraciones de las columnas el tiempo básico de la operación, y en negrilla el resultado cuando esto es multiplicada por la proporción de la demanda. ¿La columna final demuestra la suma de estas épocas cargadas, el tiempo de la operación del producto el cuál es la época eficaz para esta operación. En este modelo, los tiempos de la operación son en segundos y las sesiones de trabajo son sobre horas y semanas. Usted necesita estar seguro que usted es constante en su uso de unidades, usando multiplicadores como apropiado. (hacer la conversiones correctas como buen Ingeniero industrial)

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Después, los vamos determinan el número mínimo de los sitios de trabajo necesitados.  Duración de ciclo = (horas/semana disponible x 3600)/(semana hecho salir) = 40 x 3600/6000 = 24 segundos  Número ideal de sitios de trabajo = contenido de trabajo/duración de ciclo compuestos  = 1061/24  = 4,42  No podemos tener 0,42 de una estación, así que el número mínimo de estaciones es 5 (cinco). Se redondea como se puede apreciar. Después, los vamos a dibujar un diagrama de la precedencia. 

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Diagrama de la precedencia para el montaje del kit médico

 Observe que en este caso no hay operaciones únicas a una sola variante. Si hubiera, serían justas dirigido como cualquier otra de Op. Sys.. El diagrama es constante con la columna final  Ahora, los let?s determinan los pesos posicionales de cada operación. El picovatio de una operación es la suma de los tiempos de proceso para TODAS LAS operaciones que dependen de ella, más su propio tiempo de proceso. En la tabla todas las operaciones dependen de la operación A. En el caso de una línea del mezclar-modelo, el PWs se calcula a partir de los tiempos compuestos establecidos anterior. El picovatio de A de Op. Sys. aquí es así 106,1 . Demuestra el PWs para el resto de ops, alineado en orden descendente. Nota cómo el picovatio cambia cuando las operaciones paralelas (B, C, D y F, G, H), están implicados.

pesos posicionales alineados de operaciones

 Ahora podemos asignar operaciones a las estaciones de la manera normal. El procedimiento heurístico es:  1. En la estación I, considere todas operaciones (es decir ésas para las cuales no hay operaciones precedentes). Si hay más de uno, seleccione eso con el picovatio más alto.  2. Continúe procurando asignar operaciones a la estación I hasta que no más de operaciones elegibles no existen ni cabrán en el tiempo restante. Registre el tiempo ocioso, si lo hay.  3. Muévase a la estación II. Repita las tentativas de asignar operaciones elegibles, en la orden descendente del picovatio, hasta que no hay operación elegible que cabrá. Observe que eligibility/precedence viene siempre antes del picovatio; El picovatio se utiliza para romper lazos.  4. Repetición hasta que se han asignado todas las operaciones, incluso si significa crear más que el número mínimo teórico de estaciones.  5. Finalmente, calcule el equilibrio retrasa cociente del (= 100-efficiency) la hora laborable disponible y el tiempo ocioso total.  En la siguiente tabla se demuestra el procedimiento gradualmente.

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Paso a Paso determinamos estaciones de trabajo de manera Heurística

Sumatoria del tiempo asignado de las estaciones de trabajo

 Para Calcular el Tiempo de Balanceo, el tiempo de ciclo fue de 24 segundos, entonces el tiempo Total Trabajando en Línea Balanceada = Tiempo del ciclo x Numero de Estaciones

Eficiencia del Tiempo:

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BALANCEO DE LÍNEAS DE UNA PLANTA DE FABRICACIÓNLa planta de la asamblea final para el barco de vela one-person de Mach 10 está en Cupertino, California. En este tiempo solamente 200 minutos están disponibles cada día para resolver una demanda diaria para 60 barcos de vela.  a) Dado el drenaje siguiente de la información el diagrama de la precedencia y asigne las tareas a los pocos sitios de trabajo posibles resolver la demanda.

b) ¿Cuál es la eficacia de la línea?  c) Repita los pasos arriba con 300 minutos de tiempo de montaje de disponible cada día. ¿Cuál ahora es la eficacia de la línea?  d) Repita los pasos arriba con 400 minutos de tiempo de montaje de disponible cada día. ¿Cuál ahora es la eficacia de la línea?  Respuestas:  a)

b) 

Para ver las fórmulas seleccione la opción "Descargar" del menú superior Eficacia el = 78%  (las disposiciones múltiples en esta eficacia son posibles) 

c) 

Para ver las fórmulas seleccione la opción "Descargar" del menú superior Eficacia = 86,7%

Para ver las fórmulas seleccione la opción "Descargar" del menú superior (las disposiciones múltiples en esta eficacia son posibles)

 d)

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