Sistemas de producción

La actividad productiva que se desarrolla en una empresa es un proceso físico de transformación de un conjunto de factores de entrada o "inputs" en un conjunto específico de elementos de salida u "outputs" cuyo valor ha sido incrementado. De hecho, el proceso de transformación debe de suponer en si mismo la creación de valor que se añade al inicial del input.

No siempre se ha considerado así la actividad productiva. El significado económico de la palabra producción se ha ido ensanchando con el transcurso del tiempo. Para los fisiócratas únicamente la agricultura tiene el carácter de actividad productiva. Adam Smith (Escuela Económica Clásica) extiende el concepto de actividad productiva a la industria, pero le sigue negando ese carácter a ciertas actividades profesionales y de prestación de servicios. Modernamente, sin embargo, se considera como productiva "toda aquella actividad humana (individual o colectiva) que aumenta la aptitud de los bienes para satisfacer las necesidades humanas. Esto es: producir equivale a crear utilidad".

La expresión producción ofrece tanto consideraciones de índole técnica como económica:

? Técnicamente, se entiende como un proceso de transformación de ciertos elementos de entrada (inputs) en un conjunto de elementos de salida (outputs).

? Económicamente, se considera como el proceso encaminado a la obtención de unos bienes y servicios aptos para satisfacer necesidades humanas. A medida que se incrementa la utilidad de un bien, se incrementa su valor para los consumidores y, consiguientemente, el precio que están dispuestos a pagar por él, lo que explica el papel de la función de producción en la formación del beneficio de la empresa y su relevancia para la supervivencia de la misma.

A continuación, se verán los aspectos generales del subsistema productivo de la empresa, la clasificación de los procesos productivos, la planificación y programación de la producción y cómo medimos su idoneidad (eficiencia y productividad). En efecto, para que la actividad productiva sea lo más eficiente posible se deben realizar una serie de funciones productivas relacionadas con la instalación, el aprovisionamiento de materiales, el mantenimiento de los equipos y el estudio de la calidad, utilidad y obsolescencia de los bienes o servicios. Cada una de estas actividades tiene que estar bien gestionada, lo que implica tomar las decisiones acertadas al resolver sus problemas.

Sistema de producción

Un sistema de producción proporciona una estructura que facilita la descripción y la ejecución de un proceso de búsqueda. Un sistema de producción consiste de:

• Un conjunto de facilidades para la definición de reglas.

• Mecanismos para acceder a una o más bases de conocimientos y datos.

• Una estrategia de control que especifica el orden en el que las reglas son procesadas, y la forma de resolver los conflictos que pueden aparecer cuando varias reglas coinciden simultáneamente.

• Un mecanismo que se encarga de ir aplicando las reglas.

Dentro de esta definición general de sistema de producción, se incluyen:

• Lenguajes básicos para sistemas de producción (LISP, CLIPS, PROLOG). También se los conoce como lenguajes de Inteligencia Artificial.

• Sistemas híbridos y sistemas vacíos (shells) para producción de sistemas basados en conocimientos (VP-Expert, Expert Teach, Personal Consultant, Intelligence Compiler, EXSYS).

• Arquitecturas generales para resolución de problemas (máquinas LISP, máquinas PROLOG).

CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCION

Un sistema de producción, al igual que los problemas, puede ser descrito por un conjunto de características que permiten visualizar la mejor forma en que puede ser implementado.

Un sistema de producción se dice que es monotónico, si la aplicación de una regla nunca evita que más tarde se pueda aplicar otra regla que también pudo ser aplicada al momento en que la primera fue seleccionada.

Un sistema de producción es parcialmente conmutativo si existe un conjunto de reglas que al aplicarse en una secuencia particular transforma un estado A en otro B, y si con la aplicación de cualquier permutación posible de dichas reglas se puede lograr el mismo resultado.

Un sistema de producción es conmutativo, si es monotónico y parcialmente conmutativo.

Clasificación de los procesos de producción

Se llama proceso de producción al procedimiento de transformación de unos elementos determinados en producto específico, transformación que se efectúa mediante una actividad humana determinada, utilizando una serie de instrumentos de trabajo tales como herramientas, máquinas e instalaciones.

1.- Según la continuidad en el tiempo del proceso:

a) Producción continua: es aquel tipo de proceso en el cual la conversión de factores en productos se realiza en un flujo ininterrumpido en el tiempo. Las paradas son muy costosas (refinerías, altos hornos, etc.). También se incluyen los procesos productivos masivos de fabricación en línea. Las exigencias de continuidad no son tanto de carácter técnico como de carácter económico.

b) Producción intermitente: es aquella que no requiere continuidad por causa de la naturaleza del proceso de producción. La interrupción del proceso no plantea problemas de orden técnico, aunque sí económico.

2.- Según la gama de productos obtenida:

a) Producción simple: consiste en la obtención de un único producto de características homogéneas, como cemento o cerveza. Es poco frecuente ya que muchos ofrecen subproductos.

b) Producción múltiple: se caracteriza por la obtención de vario productos diferenciados o bien productos y subproductos dignos de consideración, que pueden ser o no técnicamente interdependientes entre sí.

b.1) Producción múltiple interdependiente: que consiste en varios procesos técnicamente separados de cada uno de los cuales se obtiene un producto diferente.

b.2) Producción múltiple compuesta o conjunta: es aquella que consta de varios procesos técnicamente interdependientes en todas o en alguna de sus fases. Un ejemplo de este tipo de proceso el refinado de crudos.

b.3) Producción múltiple alternativa: es aquella en la cual de un mismo proceso productivo se obtienen varios productos, pero no de forma simultánea, sino alternando su fabricación en el tiempo.

3.- Según la configuración del proceso productivo:

a) Producción por talleres: los talleres son unidades técnicas de carácter funcional, esto es, especializadas en la realización de tareas homogéneas.

b) Producción en línea: es aquella en la cual los elementos que componen el proceso productivo están ordenados según la secuencia lógica de operaciones sucesivas que el proceso de transformación requiere.

c) Producción en posición fija

4.- Según la forma en que se satisface la demanda:

a) Producción para el mercado o para almacén: la empresa, en función de sus expectativas de ventas, decide individualmente que productos fabricar, en que cantidad y en qué momento.

b) Producción sobre pedido o por encargo: la empresa produce a partir de pedidos firmes, de acuerdo con las especificaciones del cliente, que es quien decide acerca de la cantidad, calidad y momento en que desea el producto.

Enfoque sistémico

El Enfoque sistémico permite abordar y formular problemas, caracterizada por concebir todo objeto como una totalidad compleja o como un componente de la totalidad. Al objeto lo considera como un sistema o componente de éste. Dada la complejidad de los productos tecnológicos y como consecuencia lo difícil y laboriosos que puede llegar a ser el estudio de su comportamiento, se utiliza el enfoque sistémico.

El enfoque sistémico permite:

• Organizar los conocimientos

• Interpretar y jerarquizar el papel de las interacciones

• Una percepción global

• Una enseñanza pluri-disciplinaria

• Conocer los objetivos, detalles borrosos

• Obtener conclusiones, sin profundizar en detalles técnicos.

El enfoque sistémico puede aplicarse para analizar las relaciones entre un proceso productivo y su entorno. De este modo se reconocerán los elementos que forman este nuevo sistema y las relaciones que se establecen entre ellos.

El enfoque sistémico utiliza herramientas, de muy diversas jerarquías, que permiten el estudio y comprensión de cualquier sistema; entre ellas podemos mencionar, los diagramas de bloques, el análisis de sistemas, etc.

Planificación

La planificación de la producción requiere que los gerentes decidan qué productos y servicios deben fabricar, así como cuándo, dónde y cómo. El problema surge del deseo de encontrar la combinación concreta de productos de fabricación que permitan optimizar un objetivo (maximizar los beneficios o minimizar los costes, por ejemplo), estando sujeto a una serie de restricciones como puede ser la materia prima o las horas de trabajo disponibles. Una herramienta útil para resolver estos problemas de planificación de la producción es el modelo de la programación lineal.

Todo problema de programación lineal consiste en maximizar o minimizar una función objetivo (o función de rendimiento) de carácter lineal, sometida a un conjunto de restricciones, también lineales. Se trata por tanto de un método de análisis económico que permite a la empresa seleccionar el plan de producción (es decir, la combinación de productos) más conveniente para optimizar un objetivo, bajo la hipótesis de que al menos alguno de su recursos económicos o factores productivos son limitados.

Productividad

La productividad es un parámetro que permite medir la eficiencia de los procesos productivos de la empresa. La definimos como la relación entre la cantidad de producto obtenido por unidad de tiempo y la cantidad de factores precisados para ello. Así, podemos hablar de productividad de un factor de producción A (factor trabajo, o una materia prima) y definirlo como:

Dada la heterogeneidad de los factores habitualmente implicados en el proceso productivo, cuando lo que deseamos es establecer la productividad global de la empresa, valoramos los factores de producción, en cuyo caso:

La medida de las variaciones de productividad son fundamentales para que la empresa pueda conocer su eficiencia. Dichas variaciones se miden a través de dos índices:

a) Indice de Productividad Global (IPG): Este índice permite a la empresa efectuar comparaciones entre la productividad de un período y la de otro, sin que la evolución de los precios de los factores y de los productos influyan en los resultados, ya que las valoraciones se hacen a precios constantes. Así, para calcular la productividad global entre períodos sucesivos (llamados 0 y 1) basta introducir los datos relativos a las variaciones en los consumos físicos de los factores y en el volumen de producción:

Donde ?qj e ?vi son las variaciones positivas o negativas en las cantidades de volumen de producción y consumo físico de factores, respectivamente. Por lo tanto, el índice de productividad global será:

Si la productividad ha crecido en período considerado, el IPG tomará valores superiores a la unidad, mientras que si ha descendido, valdrá menos que 1. Dichas variaciones, positivas o negativas, de la productividad se pueden medir a través del siguiente indicador.

b ) Tasa Global de Productividad (TGP): Este índice la variación en tanto por uno de la productividad de una empresa respecto al período anterior y se formula:

Localización de la planta

LAS DECISIONES DE LOCALIZACIÓN:

a) La localización afecta a la función de aprovisionamiento, ya que cada posible ubicación presentará distintas alternativas en cuento a la oferta de factores productivos, como materias primas, energía, mano de obra.

b) La localización también afecta a la función de distribución y comercialización, puesto que los mercados, los clientes y las posibilidades de distribución y de comunicación física dependerán del lugar elegido.

La decisión de localización del sistema productivo suele constar de tres etapas:

• Elección del área o zona geográfica donde localizar la planta.

• Elección de la localidad dentro de la zona geográfica elegida.

• Elección dentro de la localidad, del terreno o solar donde construir la planta.

LOS FACTORES LOCACIONALES:

Son todo el conjunto de circunstancias que aconsejan una determinada ubicación de la empresa y, por tanto, son susceptibles de influir en la decisión de localización.

a) Factores locacionales propiamente dichos, que serían las cualidades objetivas poseídas por un determinado espacio geográfico, ya sean permanentes o transitorios, naturales o adquiridas.

b) Motivos locacionales, que son el conjunto de razones o fundamentos, objetivos o subjetivos, por los cuales unos determinados factores locacionales son especialmente tenidos en cuenta por el empresario en las decisiones de localización.

Los factores locacionales generales más importantes son:

• El mercado de consumo.

• El mercado de abastecimiento.

• El terreno.

• El transporte, que debe considerarse desde:

– Factor de coste.

– Como tiempo empleado en el mismo.

– Como medios y redes de comunicación.

• Factores institucionales.

• Factores socio-politicos.

• Factores geográficos.

• Ambiente económico.

NORMAS GENERALES SOBRE LOCALIZACIÓN:

Cuando un factor es determinante en la localización se convierte en el principal motivo locacional, se habla de localización orientada o vinculada a dicho factor. En cada etapa del proceso de localización deberá establecerse una lista de alternativas y una lista de factores. Cada alternativa o solución deberá ser evaluada en relación a cada uno de los factores y así se podrá establecer una tabla. En caso de tener varios factores en cuenta se dice que la decisión es una decisión multicriterio.

Distribución en planta

La distribución en planta pretende ordenar y coordinar los factores productivos de la forma más satisfactoria posible. La distribución en planta es el sistema aplicado para determinar el emplazamiento óptimo de los componentes que forman parte de un sistema productivo. La necesidad de diseñar una distribución en planta se da en los siguientes casos:

• Cuando se proyecta una nueva instalación productiva.

• Cuando en una instalación productiva en funcionamiento se observa que se producen acumulaciones de semifabricados en alguna fase del proceso de fabricación, o excesivos movimientos de materiales y /o semifabricados, o bien sucede todo lo contrario y se alarga innecesariamente el tiempo de fabricación.

• Cuando se modifican los productos que se fabrican, ya sea cambiando los modelos, o bien simplemente si se ha de aumentar o disminuir el volumen de fabricación.

TIPOS DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA:

Hay tres formas básicas de distribución en planta:

• Las orientadas al producto, asociadas a configuraciones continuas o repetitivas.

• Las orientadas al proceso, asociadas a configuraciones por lotes.

• Las distribuciones por posición fija, correspondientes a las configuraciones por proyecto.

Si se utilizan distribuciones combinadas, nos encontramos ante distribuciones híbridas, siendo frecuente la que combina las primeras dos, dando lugar a las distribuciones en planta por células de fabricación.

VENTAJAS DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA POR PROCESO:

• La versatilidad de sus posibilidades.

• Menores inversiones en equipos que en la distribución en planta por producto.

• La diversidad de las tareas asignadas a los trabajadores reduce a la insatisfacción y desmotivación de la mano de obra.

• Si una máquina se avería no se suele paralizar todo el proceso, ya que el trabajo de podrá derivar a otra máquina

INCONVENIENTES DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA POR PROCESO:

• Existe un mayor movimiento y una mayor manipulación de los materiales.

• La planificación y control de la producción resulta bastante complicada.

• El control de la producción también se hace más complejo, ya que el flujo no es continuo y es más difícil detectar las irregularidades.

VENTAJAS DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA POR PRODUCTO:

• Quedan reducidos al mínimo los movimientos de materiales y semifabricados.

• Se aprovecha mejor la superficie de la planta.

• Se disminuye el material en curso de fabricación.

• Es necesario poco personal, que además resulta fácil de instruir.

INCONVENIENTES DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA POR PRODUCTO:

• Requiere maquinaria especializada.

• Requiere instalaciones muy costosas.

• Ausencia de flexibilidad en el proceso.

• Riesgo de insatisfacción en el trabajo debido a lo rutinario de las tareas.

• Una avería en una máquina puede paralizar la línea completa.

Problemas

PROBLEMA 1. EJEMPLO EMPIRICO: CA&J COMPANY

Una firma con una variación estacional pronunciada planea normalmente la producción para un año completo con el fin da capturar los extremos de la demanda durante los meses de mayor agitación y los mas lentos. Pero es posible ilustrar los principios generales involucrados con un horizonte mas corto. Suponga que se va a fijar un plan de producción para la CA&J Company para los próximos seis meses. Se ha proporcionado la siguiente información:

Demanda y días de trabajo

Costos

Inventario

Al resolver este problema se pueden excluir los costos de los materiales. Se podría haber incluido este costo de Us $ 100 en todos los cálculos, pero si se supone que ese costo de Us $ 100 es común a cada unidad demandada, solo habrá que preocuparse por los costos marginales. Dado que el costo de subcontratar es de Us $ 120, el verdadero costo de subcontratar es de solo Us $ 20 porque se ahorran los materiales.

Note que muchos costos están expresados de manera distinta en la que se encuentra típicamente en los registros contables de una firma. En consecuencia, no espere obtener todos estos costos directamente de esos registros. Sino indirectamente del personal de gerencia que puede ayudar a interpretar los datos.

Al comienzo del primer periodo el inventario es de 400 unidades. Dado que la proyección de la demanda es imperfecta, la CA&J Company ha determinado que debe establecerse una reserva de seguridad (un inventario de amortiguación) para reducir la probabilidad de un agotamiento de las reservas. Para este ejemplo, suponga que las reservas de seguridad son la cuarta parte de la proyección de la demanda.

Antes de investigar los planes de producción alternativos, es útil convertir las proyecciones de la demanda en requerimientos para la proyección, que tienen en cuenta los cálculos de la reserva de seguridad. En el siguiente cuadro, estos requerimientos suponen de manera implícita que la reserva de seguridad nunca se utiliza realmente, de manera que el inventario final de cada mes es igual a la reserva de seguridad para ese mes. Por ejemplo, la reserva de seguridad de enero de 450(25% de la demanda de enero de 1800) se convierte en el inventario al final de dicho mes. El requerimiento de producción para enero es la demanda mas la reserva de seguridad menos el inventario inicial (1800 +450 -400=1850).

Requisitos para la planeación de la producción total

Ahora, se deben formular planes de producción alternativos para la CA&J Company mediante una hoja electrónica; se investigan cuatro planes diferentes con el objeto de encontrar aquel que tenga el costo total mas bajo.

• Plan 1. Producir para obtener unos requerimientos de producción mensual exactos mediante el uso de un día regular de ocho horas variando el tamaño de la fuerza laboral.

• Plan 2. Producir para satisfacer la demanda promedio prevista durante los seis meses siguientes manteniendo una fuerza laboral constante. Este número constante de trabajadores se calcula encontrando el número promedio de trabajadores requeridos cada día durante el horizonte. Tome los requerimientos de producción totales y multiplíquelos por el tiempo requerido para cada unidad. Luego divida esta cifra por el tiempo total de trabajo de una persona durante el horizonte [(800 unidades x 5 horas por unidad): (125 días x 8 horas por día) = 40 trabajadores]. El inventario se puede acumular y los faltantes se llenan con la producción del mes siguiente mediante los pedidos pendientes de cumplimiento. En este plan se utilizan las reservas de seguridad de enero, febrero, marzo y junio para satisfacer la demanda prevista.

• Plan 3. Producir para satisfacer la demanda mínima prevista (abril) utilizando una fuerza laboral constante en el tiempo regular. Subcontratar para satisfacer los requerimientos de producción adicionales. El numero de trabajadores se calcula ubicando el requerimiento de producción mínimo mensual y determinando el numero de trabajadores que serian necesarios para ese mes [(850 unidades x5 horas por unidad): (21 días x 8 horas por día) = 25 trabajadores] y subcontratando cualquier diferencia mensual existente entre los requerimientos y la producción.

• Plan 4. Producir para satisfacer la demanda prevista para los dos primeros meses utilizando una fuerza laboral constante en el tiempo regular. Utilizar tiempo extra para satisfacer los requerimientos de producción adicionales. El número de trabajadores es más difícil de calcular para este plan, pero el objetivo es terminar junio con un inventario final tan cercano como sea posible a las reservas de seguridad de dicho mes. Por el método de la prueba y error puede verse que una fuerza laboral constante de 38 trabajadores es la aproximación más cercana.

El siguiente paso es calcular el costo de cada plan. Esto requiere la serie de cálculos simples indicada en los siguientes cuadros. Los encabezamientos de cada fila son diferentes para cada plan por cuanto cada uno es un problema diferente que requiere sus propios datos y cálculos.

Plan de producción 1: Producción exacta; fuerza laboral variada

Plan de producción 2: Fuerza laboral constante; inventario variable y agotamiento de las existencias

Plan de producción 3: Fuerza laboral baja constante, subcontratación