BALANCE DE LÍNEA

BALANCE DE LÍNEA

Uno de los problemas más importantes que se tiene dentro de la manufactura, es el de asegurar un flujo continuo y uniforme de los productos a través de los diferentes procesos dentro de la planta. Esto es debido a que los tiempos de operación  por parte de las personas, es variable según un sin número de factores, como lo son el cansancio, la curva de rendimiento, el nivel de aprendizaje, dificultad de la operación, temperatura, etc, además de la mano de obra, se cuenta con recursos que pueden limitar en un momento dado como lo son las máquinas, materiales, insumos, etc; hallar la distribución de la capacidad de manera de minimizar este problema es lo que se conoce como Balance de Línea. Balancear una línea en un proceso productivo, es un problema de balance de operaciones o estaciones de trabajo existente en una planta, de manera que en función de tiempos iguales se logre alcanzar la deseada tasa de producción. Es decir que teniendo una seria de tareas u operaciones por realizar, cada una de las cuales representa un determinado tiempo, se debe tomar las dediciones necesarias para distribuir estas tareas de tal forma que los tiempos asignados a cada estación de trabajo (operario, maquina, sección) sean en lo posible iguales y tener de esta manera un tiempo mínimo nulo. (Tiempo muerto =tiempo ocioso).En la practica un balance   perfecto (tiempo muerto nulo) rara vez se consigue, debido a muchos factores. En realidad, balancear una línea productiva es un problema que busca determinar el número de maquinas, de trabajadores, etc. que debe asignarse a cada una de las estaciones de trabajo; tratando en lo posible de que los tiempos en cada estación sean iguales. Generalmente un balance se realiza de acuerdo a las tasas de producción requeridas. Si usted es el responsable del proceso productivo de alguna planta manufacturera, y en algunas partes sus operarios se encuentran trabajando a todo vapor, mientras que algunos en operaciones subsecuentes se encuentran en tiempo

ocioso o trabajando a mitad de marcha, le cuento algo que ya sabe: su planta está desbalanceada. No se preocupe, no es al único que le ha pasado, personalmente, lucho contra eso, todos los días. El Balance de Línea debe realizarse según el proceso productivo que se tenga. Recordemos que existen muchas configuraciones posibles de procesos productivos. Por ejemplo, si se tiene una serie de operaciones subsecuentes divididos entre secciones o departamentos, con relativamente pocos productos, pero con gran volumen, a esto lo llamamos Producción en Línea (o Flujo Lineal), pero si para los diferentes productos, debemos realizar diferentes operaciones, con diferentes rutas de  proceso, a esto lo llamamos Proceso Intermitente (o Job Shop en inglés). Un ejemplo del primer tipo de proceso lo tenemos en una embotelladora de gaseosas y del segundo en una fábrica de muebles. La tercera forma de producción es la de producción por proyectos, es aquella en la que la producción de un sólo item nos   podemos estar demorando un buen tiempito... por ejemplo en un astillero de submarinos, en la fabricación de un edificio, de aviones, etc, y ahora, en tiempos relativamente recientes, se ha puesto de moda la manufactura modular, es aquella dónde a una línea de producción la dividimos en varias, para que cada una se encargue de una referencia, reduciendo los tamaños de lote, el tiempo de carga de la línea, el inventario en proceso, aumentando la flexibilidad, y el tiempo de respuesta. Un ejemplo para este tipo de producción lo podemos encontrar en Confección.

Objetivos del Balance de Línea * Hallar una combinación de tiempo de ciclo y número de estaciones de trabajo que determine un tiempo ocioso mínimo. * Reducir los costos de mano de obra con la disminución de estaciones en la línea. * Reducir al mínimo el tiempo de ciclo para una cantidad específica de estaciones de trabajo al equilibrar la línea.

Concepto

Asignación de carga de trabajo entre diferentes estaciones o centros de trabajo que busca una línea de producción balanceada (carga de trabajo similar para cada estación de trabajo, satisfaciendo requerimientos de producción). Es importante considerar las operaciones por realizar y las relaciones de precedencia entre ellas. Definiciones

* Centro de trabajo: conjunto de personas y/o maquinas que, para fines de  planeación de la capacidad y de programación de la producción, pueden considerarse como una unidad. * Disposición de planta: (facility layout) forma en que se arreglan o acomodan físicamente los equipos y las instalaciones. * Objetivos de un estudio de planta: * Minimizar demoras y reducir manejo de materiales. * Mantener la flexibilidad. * Utilizar efectivamente la mano de obra y el espacio. Elementos a considerar en el balanceo de línea

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

ONOSTICO DE VENTAS

PR 

La intención de medir la precisión de los pronósticos ± un valor relativamente objetivo - tiene una doble finalidad: la precisión de los pronósticos influye en diversos costos operativos y en la satisfacción del cliente. Del mismo modo, la propia aparición de una función de control de eficacia descubre el potencial que tienen los vendedores como agentes generadores de información ± que retroalimenta al sistema de pronósticos - y, al mismo tiempo plantea la necesidad de que la buena administración de pronósticos sea recompensada (³lo que se mide se recompensa y lo que se recompensa se hace´). Una de las derivaciones de la importancia de la precisión de los pronósticos está el  pronostico de ventas se trata de relacionarla con su efecto en los denominados costos operativos, los cuales incluyen la generación y gestión del propio sistema de administración de pronósticos. Una forma de atenuar o minimizar esa gestión es examinar sólo los productos con respecto a los cuales no se ha alcanzado l precisión aceptable, o trabajar sobre los productos con respecto a los cuales no se ha alcanzado la precisión aceptable, o trabajar sobre los productos que requieran niveles de servicio más elevados. Dentro del proceso de generación de los pronósticos el pronostico de ventas, a existencia de un ³campeón del pronóstico´, con el consiguiente costo que aquello genera, y las derivaciones de capacitación que trae aparejadas ± para las diversas líneas funcionales -, son aspectos por considerar. Los que usan los

 pronósticos necesitan entrenamiento sobre cómo fueron elaborados, sus limitaciones y cómo deben ser aplicado a la planeación. Entre los costos operativos derivados se pueden mencionar los de operación (producción logística), mercadotécnica (promociones, publicidad, cuotas de venta, desarrollo de producto, precio). Estos surgen, en el caso de las operaciones, por  costos de inventario, por errores en el producto, cambios en los programas, envíos erróneos que aumentan costos de inventario, transporte, etc.

ODUCCIÓN R EQUER IDA

PR 

Producción requerida en el justo momento (jem) Esta es una tendencia reciente en el área de manufacturas. Las principales características de estos modernos escenarios en que se basa la JEM son: 1.-Las existencias de seguridad para materias primas deben reducirse al máximo,   porque es ineficiente y costoso mantener grandes inventarios de existencias de seguridad. 2.-Maximizar los tiempos de preparación con el de maquinarias sofisticadas. 3.-Debe

lograrse una máxima calidad de los sub ensambles y productos finales.

El empleo del enfoque JEM sugiere que ni se compra ni se fabrica hasta el momento que surge la necesidad, y esto es esencial que se refleje en el proceso de   presupuestación. Es decir que el presupuesto debe suponer que se comprará o  producirá en el momento que surja la necesidad para minimizar los costos. CAPACIDAD DISPONIBLE

Es la capacidad de un sistema o recurso para producir una cantidad de producción en un período de tiempo específico. Es una capacidad disponible con las siguientes propiedades:  es válida indefinidamente  tiene un horario de trabajo fijo  es válida todos los días laborables del calendario de fábrica, sino se ha introducido un intervalo de capacidad disponible. Se utilizan los intervalos de capacidad

disponible para describir una capacidad disponible que cambia con el tiempo y que está basada en el uso multiturno. La capacidad disponible estándar se utiliza, entre otras cosas, para calcular el tiempo de ejecución en una hoja de ruta sin referencia a una orden. DISTR IBUCIÓN DE PLANTA DISTR IBUCION POR  PR ODUCTO

Arreglo físico basado en la secuencia de las operaciones que se realizan para la   producción. Los materiales se mueven en una trayectoria continua de uno a otro departamento. * Ventajas: * flujo de producción sencillo y lógico. * Uso de equipo especializado par manejo de materiales. * Bajo inventario en proceso, tiempo de producción corto, bajo manejo de materiales, bajos requerimientos de personal calificado y planeación y control de la  producción simple. * Desventajas: * altos costos de manejo y transporte de materiales. * Planeación y control de producción complejas. * Mayor tiempo total de producción. * Alto inventario en proceso. DISTR IBUCION POR  GR UPO

Disposición física según grupos de productos, también conocida como manufactura celular. Se basa en la tecnología de grupos, que clasifica a las partes en familiares o grupos.

La distribución se hace conforme a las diferentes maquinas requeridas para producir  una familia de partes. Ventajas: * Cada celda funciona como un sola línea de producción (en serie): reducción de tiempo de alistamiento, manejo de materiales, tiempos de espera, etc. DISTR IBUCION POR  POSICION FIJA

Disposición en la cual las herramientas y los componentes se llevan al lugar de ensamble (en lugar de que la parte por procesar se desplace). Se utilizan para la construcción de productos grandes, como maquinaria pesada, aviones, locomotoras, etc. FLUJO DE PR ODUCCIÓN

Un flujo de producción es el "camino" que sigue la materia prima desde que llega a la fábrica hasta que se obtiene el producto terminado y está vinculado a la tecnología de fabricación. Además es considerado como la expresión espacial de la división y cooperación del trabajo. El flujo debe garantizar el funcionamiento armónico de la  producción y el uso adecuado de los recursos materiales y humanos. CAR GA Y CAPACIDAD

La carga de producción no es más que el volumen de producción a obtener para un  puesto de trabajo en un determinado período de tiempo. Además, puede ser vista por  la demanda de producción establecida por programación (normalización), basada en los pedidos de los clientes o en los planes de venta. Por capacidad productiva máxima se entiende la cantidad máxima de productos de la calidad del surtido correspondiente, la cual puede ser producida por un medio básico en una unidad de tiempo, con la óptima utilización y bajo las condiciones de explotación. Además expresa la máxima velocidad de producción de una actividad y

 puede ser tomada también como la producción máxima posible en un periodo dado, utilizando plenamente y en correspondencia con el régimen de trabajo normado, los equipos productivos y áreas de producción, considerando la realización de las medidas para la introducción de tecnologías más avanzadas. Analizar las capacidades de producción implica determinar el nivel de utilización de las mismas, así como identificar los factores que determinan las magnitudes de estas y definir las reservas existentes para aumentar la magnitud y el nivel de utilización de las capacidades de producción. Estos factores pueden clasificarse: La magnitud. * El nivel de la tecnología. * La cantidad de equipos y la magnitud de las áreas productivas. * Régimen de trabajo normado. * Diseño y características del producto. * Calidad y composición normada de la materia prima. * La especialización de la producción. * Indicadores de rendimiento de los equipos y áreas. * Duración óptima de la temporada. * La organización de la producción. El nivel de utilización. * El nivel de la organización. * La eficiencia de Abastecimiento Técnico Material. * Régimen de trabajo normado. * La demanda. * La disponibilidad de la fuerza de trabajo. * La calificación de los trabajadores y su estimulación. * Coeficiente de disposición técnica de los equipos. * Cumplimiento promedio de las normas. * La eficiencia de la dirección. * La estabilidad de la fuerza de trabajo.

* El nivel de desarrollo de la actividad y su eficiencia. Por medio de la interrelación de los factores antes mencionados se puede realizar un análisis que exige en cada situación específica determinar la posición relativa de cada grupo de factores, hasta dónde influyen y a partir de que nivel comienzan a influir. Esta justa valoración es el punto de partida para determinar las medidas correctas para elevar el nivel de utilización de las capacidades y su magnitud. La magnitud de la producción para el cálculo de la productividad del trabajo puede expresarse en unidades o en valor. El cálculo de la magnitud de la producción en unidades físicas solo es posible cuando se trata de una producción homogénea que no tenga variación en cuanto a su calidad; por tal razón, la productividad del trabajo se  planifica y calcula en expresión monetaria, utilizando para ello la producción bruta de la industria. El número de trabajadores de una empresa se calcula por promedio anual de trabajadores, lo que obliga a incluir en el cálculo a los trabajadores permanentes y a aquellos que laboran con carácter cíclico en la empresa. Este método de determinar el número de trabajadores, para el cálculo de la productividad del trabajo, eleva la responsabilidad de la empresa en la correcta utilización de los recursos laborales. En actividades mecanizadas este depende del número de equipos necesarios de acuerdo a la demanda, del número de trabajadores por equipo y de los turnos de trabajo. El gasto de tiempo de trabajo se puede expresar por hombre/día y por hombre/hora. Se entiende por hombre/día trabajado, la asistencia al trabajo, independientemente de la cantidad de horas que efectivamente se dediquen a la actividad productiva incluyendo también los trabajadores en comisión de servicios de la misma. Por  hombre/hora se entiende la cantidad de horas de presencia del trabajador en la empresa, independientemente también de la actividad a la que se dedique durante ellas. La capacidad productiva es lo máximo que puede hacer un equipo en cada parte o actividad del proceso; es lo máximo que puede hacerse de acuerdo a su estado técnico, afectado por el tiempo de mantenimiento, es decir, constituye la producción máxima en un periodo dado (o el volumen de elaboración de materia prima) en la

nomenclatura y calidad establecida, utilizando plenamente y en correspondencia con el régimen de trabajo normado, los equipos productivos y las áreas de producción, considerando la realización de las medidas para la introducción de la tecnología y organización de la producción progresiva. FACTOR ES PAR A EL BALANCE DE LINEA

Capacidad real unitaria del equipo. La capacidad real unitaria del equipo es el trabajo que puede hacer el mismo en un  período de tiempo dado: lo máximo que puede hacer de acuerdo a su estado técnico, afectado por el tiempo de mantenimiento, reparaciones y/o requerimientos tecnológicos. Cri = (1) Cri = FTi · NPi (2) Capacidad total del equipo. La capacidad total - CTi de una actividad del proceso - es la suma de las capacidades reales unitarias de todos los equipos que realizan la misma actividad. Incluye todos los equipos disponibles, aunque estén en reparación o en fase de montaje. Si las Cri de los equipos son iguales: CTi = Cri · Nei (3) Si las Cri de los equipos son diferentes: CTi = (4) Siendo Nei el número de equipos en la actividad "i". Capacidad real unitaria del trabajador. Si la actividad se realiza de forma manual, sin especialización: Crti = FTTi (5) FTTi = FTLi (1 - K) (6) Pero si la actividad manual es especializada: Crti = (7) Crti = FTTi · NPi (8) Donde:

Crti : Capacidad real del trabajador. FTTi : Fondo de tiempo disponible (minutos, horas., días). FTLi : Fondo de tiempo laborable (minutos, horas., días). K : Coeficiente de ausentismo planificado.  NTi : Norma de tiempo por unidad (minutos/unidad, horas/unidad).  NPi : Norma de Producción (unidades/minuto, unidades/turno). Cantidad de equipos Se tiene:  Nei = (10) En virtud del balance necesario entre carga y capacidad se tiene que: QTi  Cri * Nei no se cumple el plan. QTi < Cri * Nei existen capacidades subutilizadas. QTi = Cri * Nei el proceso se encuentra balanceado. Cantidad de obreros. En actividades manuales: QTi = Crti · NTi (11) Por tanto:  NTi = (12) En determinadas actividades mecanizadas, el número de trabajadores depende de: * número de equipos necesarios de acuerdo a la demanda. * número de trabajadores por equipos (complejidad del equipo a ser operado) * cantidad de turnos de trabajo. Punto Limitante de un proceso. El punto limitante o cuello de botella de un proceso es aquella actividad cuya capacidad total es la que condiciona la capacidad total del proceso (CTp). Según el criterio de Marsán sobre el balance de procesos, el punto limitante o cuello de botella es aquella actividad de menor capacidad total en el proceso productivo. Para determinarlo, se emplea el siguiente conjunto de reglas al proceso en cuestión: [Marsán, 1987].

* Cuando no hay entradas o salidas de productos al proceso el punto limitante es la actividad que tiene la menor capacidad total. * Cuando hay entradas o salidas de productos al proceso hay que analizar actividad  por actividad para detectar donde se encuentra el punto limitante. * En un proceso son puntos limitantes todas aquellas actividades que están utilizadas al 100% de sus capacidades totales. Para eliminar el punto limitante existen varias vías: * Dividir o cambiar actividades. * Mejorar la forma de ejecutar las actividades. * Acumular material y realizar las actividades más lentas en tiempo desplazado. Hace referencia a la velocidad con que se está cumpliendo la producción por   producto. Está representada por la operación más lenta y es la que origina los tiempos muertos. Luego el problema de balance se proyecta a mejorar la estación de cuello de  botella bajo las siguientes alternativas: 1) Realizar una mejora de métodos de trabajo en dicha estación, hasta lograr el tiempo deseado en el balance (mejora de procedimientos, mejora de equipo, etc.). también puede realizarse simultáneamente una distribución del trabajo entre las operaciones en toda lalínea. 2) Trabajar con sobre tiempos o con un segundo turno para esta máquina; o en todo caso se debe subcontratar la operación mencionada. 3)

Efectuar la compra de maquinas similares de acuerdo a necesidades de

 producción. Esta compra puede ser tanto para la estación cuello de botella, como para todas las otras operaciones menos lentas. En muchas situaciones reales lo que se usa es una combinación de esta alternativa, al tratar de lograr un balance perfecto. Para fines de cálculo esta operación se representa por ³c´ (ciclo).

TIPOS DE BALANCE Balance según Punto Limitante. Las tareas involucradas en el balance de una línea según el criterio del punto limitante se enumeran a continuación: 1. Elaborar el cursograma analítico o sinóptico del proceso. 2. Calcular el fondo de tiempo disponible de equipos y obreros. 3.

Calcular las capacidades reales unitarias de equipos y obreros.

4. Calcular las capacidades totales de las actividades del proceso. 5. Determinar el punto limitante y la capacidad total del proceso. 6. Determinar la carga que llega a cada actividad del proceso. 7. Calcular el número de equipos necesarios en cada actividad y el aprovechamiento de las capacidades instaladas. 8. Calcular el número de trabajadores necesarios en cada actividad y el aprovechamiento de la jornada laboral. Balance según Demanda de Cliente. Las tareas involucradas en el balance de una línea según una demanda de cliente se enumeran a continuación: 1. Elaborar el cursograma analítico o sinóptico del proceso. 2. Calcular el fondo de tiempo disponible de equipos y trabajadores. 3.

Calcular las capacidades reales unitarias de equipos y trabajadores.

4. Determinar la carga para cada actividad partiendo de la demanda del cliente. 5. Calcular el número de equipos necesarios en cada actividad y su aprovechamiento. 6. Calcular el número de trabajadores necesarios en cada actividad y su aprovechamiento. LINEA DE FABR ICACION Y LINEA DE ENSAMBLE

Una versión de una distribución orientada al producto es una línea de fabricación; otra es una línea de ensamble. La línea de fabricación construye componentes, tales

como llantas para automóvil o partes metálicas para un refrigerador, en una serie de máquinas. Una línea de ensamble junta las partes fabricadas en una serie de estaciones de trabajo. Ambas pertenecen a los procesos repetitivos y en ambos casos la línea debe ser balanceada. Es decir, el trabajo llevado a cabo en una máquina debe  balancear el trabajo realizado en la siguiente máquina en la línea de fabricación, de la misma manera en que se debe balancear la actividad realizada por un empleado en una estación de trabajo, dentro de una línea de ensamble, esto mismo debe llevarse a cabo con el trabajo hecho en la siguiente estación de trabajo por el siguiente empleado. Las líneas de fabricación tienden a estar acompasadas por la máquina, y requieren cambios mecánicos y de ingeniería para facilitar el balanceo. Por otro lado, las líneas de ensamble tienden a ser acompasadas por tareas de trabajo asignadas a individuos o a estaciones de trabajo. Las líneas de ensamble, por lo tanto, pueden ser balanceadas moviendo las tareas de un individuo a otro. De esta manera, la cantidad de tiempo requerido por cada individuo o estación se iguala. El problema central en la   planeación de la distribución orientada al producto es balancear la salida de cada estación de trabajo en la línea de producción, de tal forma que sea casi igual, mientras se obtiene la cantidad de salida desea. La meta de la administración es crear un flujo continuo suave sobre la línea de ensamble, con un mínimo de tiempo ocioso en cada estación de trabajo de la persona. Una línea de ensamble bien balanceada tiene la ventaja de la gran utilización del personal, y de la instalación y equidad entre las cargas de trabajo de los empleados. Algunos contratos de sindicatos incluyen un requerimiento, las cargas de trabajo serán casi iguales entre aquellos en la misma línea de ensamble. El término más frecuentemente utilizado para describir este proceso es el balanceo de la línea de ensamble. Secuencia fija de diferentes etapas de producción. Cada etapa consta de una o más maquinas.

LÍNEAS DE PR ODUCCIÓN O FABR ICACIÓN

Este término va a ser usado para calificar al grupo de operaciones que cambian o forman las características físicas o químicas del producto. En este caso la materia   prima que se va a procesar se traslada de estación a estación, además las maquinas usadas son pesadas y permanecen fijas en sus áreas asignadas en la distribución de la  planta. Ejemplo: * Fabricación de ropa * Fabricación de zapatos * Fabricación de azúcar, etc * Obtención de petróleo, etc CONTR OL DE LA PR ODUCCION CONTINUA

El problema más importante en los talleres cuyas actividades dependen del flujo de trabajo es lograr la cantidad de producción que se desea, que puede ser de 60 automóviles o 600 teléfonos al día, con la máxima eficiencia posible. El contenido total del trabajo se divide en operaciones elementales, y estas operaciones se agrupan en las estaciones de trabajo. El trabajo se desplaza en forma sucesiva, y en muchas situaciones de manera continua, de una estación a otra. Todas las estaciones de trabajo se ocupan de trabajos que tienen diversos grados de avance. La velocidad de la línea de ensamble se controla mediante la cantidad de producción que se requiere, el espacio entre las estaciones y los requerimientos respecto al tiempo de cada estación de trabajo. Al controlar la velocidad del transportador o el tiempo del cliente, en esencia es posible controlar la cantidad que produce la línea de producción.

Configuraciones básicas de una línea de producción Línea en serie La producción en serie (también llamado flujo de la producción, el flujo de la   producción repetitiva, la producción en serie, o la producción en serie) es la  producción de grandes cantidades de productos normalizados, incluidos y sobre todo en líneas de montaje. Los conceptos de la producción en masa se aplican a diversos tipos de productos, de fluidos y partículas manipulados a granel (tales como alimentos, combustible, productos químicos, minería y minerales) que se hable de las   partes sólidas (como sujetadores) a las asambleas de las partes (como electrodomésticos y automóviles). La producción en serie se popularizó a principios del siglo 20 por Henry Ford de Ford Motor Company, que introdujo los motores eléctricos de la entonces conocida técnica de la cadena o secuencia de producción y, en el proceso, se inició una nueva era a menudo llamado la "segunda revolución industrial ". Ford a la contribución de la   producción en masa era de carácter sintético, a la recopilación y la mejora de los métodos existentes de producción y la aplicación secuencial de energía eléctrica a los mismos, lo que resulta en extremo-de alto rendimiento, de flujo continuo de   producción en serie, haciendo que el Modelo T de bajo costo y, como tal, un éxito instantáneo. Producción en serie de las asambleas generalmente utiliza electro-motor en movimiento pistas o cintas transportadoras para mover parcialmente completo de los   productos a los trabajadores, que realizan tareas repetitivas simples. Mejora en las anteriores de alto rendimiento, de flujo continuo de producción en masa posible gracias a la máquina de vapor. Producción en serie de las partículas de fluido y normalmente implica tuberías con  bombas o barrenas para transferir parcialmente completa de productos entre buques. La producción en masa es intensiva en capital y energía, ya que utiliza una alta  proporción de la maquinaria y la energía en relación con los trabajadores. También es

generalmente automatizada en la mayor medida de lo posible. Con menos costes laborales y un ritmo más rápido de la producción, el capital y la energía se incrementa, mientras que el gasto total por unidad de producto disminuye. Sin embargo, la maquinaria que se necesita para crear una línea de producción masiva (como los robots y máquinas prensas) es tan cara que debe haber garantías de que el  producto va a tener éxito para alcanzar los beneficios. Una de las descripciones de la producción en serie es que la artesanía es el trabajo en sí mismo, no la formación de los trabajadores, por ejemplo, en lugar de tener un trabajador calificado medida de todas las dimensiones de cada parte del producto en contra de los planes o las otras partes como que se está formando, hay plantillas y evaluar los bloques que están listos a mano para garantizar que la parte se hace para adaptarse a esta configuración. Ya se ha comprobado que la parte se terminó con las especificaciones para adaptarse a todas las demás piezas ± y será más rápido, sin tiempo empleado en el acabado de las piezas encajan entre sí. Esta es la capital especializados necesarios para la producción en masa, cada trabajo es diferente y cada conjunto de herramientas de trabajo en cada uno se limita a lo necesario para hacer  una parte. Como cada una de estas partes está construido de manera uniforme y coherente, la intercambiabilidad de los componentes es, pues, otra característica de los bienes producidos en masa. Línea en paralelo LINEA DE ENSAMBLE

El problema de balancear una línea de fabricación o maquinado es por lo general más difícil que balancear una línea de ensamble. No es fácil dividir las operaciones en elementos tan pequeños como para redistribuir en igual magnitud de tiempo. Las restricciones de procedencia son por lo general más rigurosas, mientras que los ensambles pueden ser ajustados fácilmente a hasta cierto punto de su secuencia o por  lo menos más fácil que el proceso de maquinado. Por ejemplo una maquina

determinada, no puede ser utilizada continuamente para una variedad de operaciones sin cambios costosos de herramientas, manipuleo y ajustes. Sin embargo una producción efectiva requiere utilización eficiente de las máquinas. Una maquina reparada representa dinero y para utilizar eficientemente los recursos disponibles debemos contrapesar los costos de manipuleo y de tiempo muerto del operario contra los tiempos muertos de la maquina. Conceptualmente no hay ninguna diferencia en los procedimientos de balance de las líneas de ensamblaje y de fabricación, pero los tiempos de actuación por estación de trabajo tienen mayor flexibilidad en los procesos de ensamblaje, lo que permite mayores posibilidades de lograr el balance .El carácter flexible de un proceso de ensamble, indica que una operación ejecutada en una estación de trabajo determinada,  puede dividirse en sub operaciones para nivelar los requerimientos de tiempo de las secciones más pequeñas posibles; por ejemplo: apretar un tornillo, alcanzar una herramienta, hacer un punto de soldadura, etc. Para tener facilidades en el balance, se debe conocer los tiempos de actualización de unidades de trabajo .Balancear una línea de ensamble, consiste en repartir tareas entre las estaciones de trabajo, lomas parejo y compacto que se pueda. DISTR IBUCION DE UNA LINEA DE ENSAMBLE

Ya que los problemas de las líneas de fabricación y las líneas de ensamble son similares, se entablará la discusión en términos de una línea de ensamble. En una línea de ensamble, el producto generalmente se mueve vía medios automatizados, tal como una banda de transportación, a través de una serie de estaciones de trabajo hasta que se complete (Ver figura 4.1). Esta es la manera en que se ensamblan los automóviles, y se producen los aparatos de televisión y los hornos, o las hamburguesas de comida rápida.

Estos arreglos deberán hacerse considerando algunas restricciones, como: * El tiempo de cada estación de trabajo, no debe exceder al tiempo de ciclo escogido. * Debe conocerse la secuencia y el orden en que las tareas deben ejecutarse (restricción de secuencia), por ejemplo: la arandela debe colocarse antes de la tuerca, dos alambres. * Otras restricciones fijas inamovibles, como: equipos, procesos, aparatos de  prueba, etc., que son parte del ensamblaje y constituyen estaciones de trabajo fojas e inamovibles, de tal forma que en estas estaciones, algunas tareas deben realizarse de todas maneras. El problema del balance de línea de ensamble, consiste en determinar el número de operaciones que son necesario para cumplir una producción requerida tratando en lo  posible de lograr la máxima eficiencia y un mínimo tiempo muerto. En general, en una línea de ensamble balanceada: * El número de operario será mayor que la situación inicial, cuando para efectuar  el balance se ha subdividido las operaciones iniciales. * El numero de operarios será menor que la situación inicial, cuando se han juntado varias operaciones. Estos casos están restringidos al tiempo de ciclo escogido y a la demanda del producto. Métodos para el balance de línea METODO ANALITICO

Se utiliza para determinar el número de operaciones que se deben asignar a las diferentes secciones de una línea de ensamble, para que la planta cumpla con

una producción determinada (demanda requerida por el mercado) y opere con una adecuada eficiencia de línea. Vamos a considerar la siguiente NOMENCLATURA: Vamos a explicar el método, mediante el siguiente ejemplo: EJEMPLO: En una planta ensambladora de un producto de gran demanda diaria,  presenta 8 operarios diferentes en su línea productiva. Se desea determinar la producción actual de sus indicadores respectivos, si se supone que labora un operario por estación. b) Se pide calcular el número de trabajadores necesario para balancear la línea, cuando el mercado requiere de 700 unidades/día, y de tal manera que se consiga una eficiencia de 95.c) Determinar el número de operarios para cada estación de trabajo y además halle los tiempos muertos. MÉTODO DE PESO POSICIONAL

Este método está basado en la publicación de un programa de balanceo de la línea de General Electric, para una computadora, se usa cuando es necesario reducir el número de operarios de red inicial. El primer paso para la solución del problema, es la determinación de la secuencia de cada uno de los elementos de trabajo. PASOS 1. Determine el peso de posiciones de cada elemento, sumando el tiempo de duración (tj) de este elemento y de todos los que le sigan. Para el ejemplo son: 2. elabore las tablas siguientes:

3.

escoger un tamaño de ciclo. Puede ser para:

a) Cumplir con una demanda esperada.  b) Minimizar el tiempo ocioso en la línea. Para ambos incisos se sigue el mismo procedimiento que e método de Kibridge y Wester. Para nuestro ejemplo se tomara: C=16 4. Efectuar la asignación de elementos a las estaciones de trabajo. Se asigna primero el elemento de mayor ponderación, verificando que cumpla con la   precedencia y que haya tiempo de ciclo disponible. Solo que no exista ya tiempo disponible que le alcance, se pasa al otro elemento con ponderación menor.

E jercicio resuelto

Balancea la siguiente línea de ensamble, con el fin de minimizar el trabajo ocioso en la línea utilizando los métodos de posiciones ponderadas y el de Kibridge y Wester. TJ=80 Paso1. Red AEN Paso 2. Determinación del tiempo de ciclo Se alcanza mayor eficiencia con C=10, pero en este ejercicio se realizara el balanceo  para C=20. Paso 3. Representación tabular del diagrama de precedencias. Paso 4. Tabla ordenada de pesos de posición.

Paso 5. Asignación de elementos a estaciones de trabajo para C=20. MÉTODO HEUR ISTICO

Es muy usado en los problemas de gran escasa, fue desarrollado por Kilbridge y Wester y consiste en ir asignando tareas a estaciones de manera ordenada, tratando de obtener los tiempos menores o iguales a la duración del ciclo, para cada estación de trabajo. En primer lugar se debe conocer la secuencia de actividades del sistema, así mismo se debe tener como dato la producción requerida, para lo cual hará el  balance. Considerando la siguiente secuencia de tareas Se debe balancear esta línea para una producción de 2100 unidades/día, conocida la  producción se puede hallar el ciclo sobre el cual se debe balancear la línea. Así: C=Tbase /producción= 480/2100=0.23 minutos/unidad La línea producirá entonces, unidad cada 0.23

min/unidad, para satisfacer los

requerimientos de demanda. A ninguna estación se le puede asignar más de 0.23 minutos. Así tenemos que: ai= suma de los tiempos de tareas que figuran en la secuencia inicial. c= ciclo sobre el cual se hará el balance n=número de estaciones  NOTACION * tj= tiempo de duración del elemento j (numero entero).

* N= número de elementos de trabajo requeridos para terminar una unidad de  producto. * J=1ntj= contenido total de trabajo. * C= tiempo de ciclo. * K= número de estaciones de trabajo. * d= demora del balance =nK-tj * eficiencia de la estación=suma de las duraciones de los elementos de trabajo asignados a la estación tiempo de ciclo * eficiencia de la línea= suma de las duraciones de los elementos de trabajo asignados a la estación tiempo de ciclo (número de estaciones) METODO DE K ILBR IDGE Y WESTER 

Considere el problema de balancear una línea de ensamble, con el fin de minimizar el tiempo ocioso en la línea. El tiempo y los elementos de trabajo necesarios para completar una unidad de producto son: PASOS: 1. construya un diagrama de precedencia, actividades en nodos (AEN), de tal manera que las actividades sin precedencia queden todas acomodadas en una misma columna que se etiquetara con el numero II y contendrá a todos los elementos que tenían como requerimiento alguna actividad previa que se encontraba en la columna I. siga este procedimiento hasta terminar. 2.

Determine un tamaño de ciclo (C). El tamaño de ciclo se puede definir con el fin de cumplir con dos objetivos:

a)

cumplir una demanda o tasa de producción esperada: Donde: C=TQ

T= tiempo disponible para producir en un periodo dado,

ejm: min/dia, horas/men, etc. Q= unidades a producir en el periodo anterior, ejm: unid/dia, Unid/mes, etc.  b) Minimizar el tiempo ocioso en la red. Procedimiento de asignación * Asignar los elementos por columna. Dentro de cada columna, asignar primero el elemento de mayor duración, a menos que no haya tiempo de ciclo disponible,  pasarse a elementos con menor duración. * Una vez que se hayan asignad todos los elementos de una columna, pasarse al siguiente en el orden de numeración ascendente. EJEMPLO 2 Balancee la siguiente línea de ensamble, con el fin de minimizar el tiempo ocioso en la línea Paso 2. Determinación del tiempo de ciclo tj=28 6C28 Se selecciona C=7 por tener el mayor porcentaje en eficiencia real de la línea. Paso 4. Asignación de elementos a las estaciones de trabajo para C=7. EJERCICIO DE BALANCEO DE LINEA CON EL OBJETIVO DE CUMPLIR  CON UNA TASA DE PRODUCCION ESPERADA. La sección de ensamble de una fábrica requiere satisfacer la demanda de 2400   pequeños relevadores eléctricos por semana. El relevador esta formado por el ensamble de un numero de partes individuales, algunas de las cuales se producen internamente, mientras que otras son compradas del exterior.

Los elementos involucrados en el ensamble se enlistan a continuación. La compañía opera una semana de trabajo de 40 horas. a) Determine el número óptimo de trabajadores requeridos para operar la línea de ensamble. Paso 1. Red AEN. En este ejercicio no se incluye la red de actividades en arco para que el alumno la desarrolle como practica. Paso 2. Determinación del tamaño de ciclo. C=40horassemana×60minutos/hora2400 unidad/semana=1 minuto/unidad C= 60 segundos/unidad Asignación para C= 50 segundos Paso 3. Representación tabular del diagrama de precedencias Paso 4. Asignación de elementos a estaciones para C=60 En esta asignación se observa que ninguna estación alcanzo una eficiencia del 100%. En este caso debe realizarse un ajuste al tiempo de ciclo, definiendo como ciclo real el de aquella estación con la mayor asignación realizada. En el presente ejercicio el ciclo real es 57. En los márgenes superiores derechos de las columnas ocio y eficiencia se efectúa el ajuste. Eficiencia real de línea=(366x100)//8x57)= 81% EJERCICIO DE BALANCE DE LINEA Balancear las siguientes líneas de ensamble con el fin de minimizar el tiempo ocioso en la línea utilizando el método de: a) Kibridge and Wester 

b) Posiciones ponderadas METODO PROPUESTO POR SLAVENSON Slavenson propone un tiempo de ocio igual a cero (Tocio=0) Propone: Las líneas de ensamble se caracterizan por el movimiento de una pieza de trabajo de una estación de trabajo a otra. Las tareas requeridas para completar un producto son divididas y asignadas a las estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta la misma operación en cada  producto. La pieza permanece en cada estación por un período de tiempo llamado tiempo de ciclo, el cual depende de la demanda. Consiste en asignar las tareas a estaciones de trabajo tal que se optimice un indicador  de desempeño determinado. El criterio para seleccionar una asignación de tareas determinada puede ser el tiempo de ocio total: Éste se determina por: I= Kc-spi Dónde k es el número de estaciones de trabajo, c representa el tiempo pi corresponde al tiempo total de operación. El propósito es el de tener I = 0. Esto se daría si la asignación de tareas puede hacerse a una cantidad entera de estaciones. MÉTODO DE ENUMERACIÓN EXHAUSTIVA O ENUMERACIÓN EXPLÍCITA Consiste en enumerar todas las soluciones posibles, a partir de los valores tomados  para las variables enteras y realizar todas las combinaciones posibles hasta encontrar  una combinación que nos proporcione el valor óptimo de la función objetivo y que cumpla con todas las restricciones del problema. Una de las objeciones principales que presenta éste método es el número de variables, ya que se presentan demasiadas combinaciones antes de encontrar la solución óptima.