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ADMINISTRACION DE LAS OPERACIONES
LABORATORIO 06
ADMINISTRACION DE OPERACIONES OPERACIONES Laboratorio 7 “PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES”
LABORATORIO 7 “PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES”
I. OBJETIVOS: 1. Aplicación de herramientas para la programación de actividades industriales 2. Uso del software Excel II. INTRODUCCIÓN TEÓRICA: Etapa de la Planificación de la Producción que tiene como objetivo elaborar un calendario indicando las fechas en que deben realizarse las operaciones correspondientes a cada pedido, de forma que se cumplan las fechas de entrega planificadas
¿Qué pedidos deben hacerse en cada centro de trabajo? ¿En qué orden deben realizarse? ¿Cuáles son las fechas de comienzo y terminación de cada trabajo?
La programación de operaciones es una técnica que consiste en identificar, organizar y ordenar en secuencia lógica, todas las actividades derivadas de un proyecto, programa o plan de producción y ubicarlas a la altura del tiempo en que se realizan, dentro del tiempo total del proyecto. Lo anterior Implica preservar las relaciones de interdependencia de las actividades, así como asignar tiempos, responsables de ejecución y comprobación de recursos para cada una de las actividades. Para programar las operaciones en una empresa, es necesario disponer al menos de las siguientes variables: Actividades Tiempo Responsables OBJETIVO DE LA PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES a) Lograr un movimiento uniforme y rítmico de los productos a través de las etapas de producción. Prever las pérdidas de tiempo o las sobrecargas entre los centros de producción b) Mantener la mano de obra ocupada. c) Cumplir con los plazos máximos de entrega establecidos. d) Facilitar el control diario y periódico de las tareas. TIPOS DE PROGRAMACIÓN La programación se clasifica de dos maneras: Por métodos: Programación hacia delante. Programación hacia atrás. Por tipo de sistema productivo: Programación de una máquina. Programación intermitente.
Programación continua. PROGRAMACIÓN HACIA DELANTE: La programación hacia adelante consiste en programar todos los trabajos disponibles para que comiencen tan pronto como los requerimientos sean conocidos. Esta realización inmediata puede resultar en una terminación temprana del trabajo a costa de más trabajos en proceso y mayores costos de llevar más inventarios del necesario. La programación hacia adelante empieza el programa tan pronto como se conocen las necesidades: Los trabajos se realizan bajo pedido del cliente. El programa puede cumplirse incluso si ello significa no cumplir la fecha de entrega. A menudo provoca una acumulación de inventario de trabajo en curso. PROGRAMACIÓN HACIA ATRÁS La programación hacia atrás empieza con la fecha de entrega, programando primero la última operación. Las etapas del trabajo se programan, de una en una, en orden inverso: Es la usualmente empleada por la mayoría de las empresas productoras de bienes Tiene en cuenta el tiempo de las operaciones. Bases del corto plazo: semanal, diaria o por hora. Minimizar el tiempo de finalización. Maximizar la utilización (lo que hace efectivo el uso del personal y del equipamiento). Minimizar el inventario del trabajo en curso (mantiene los niveles de inventario bajos). Minimizar el tiempo de espera de los clientes
PROGRAMACION EN PRODUCCION INTERMITENTE O JOB SHOP Este problema corresponde al caso de cualquier taller. Existen m máquinas y cada trabajo puede seguir una ruta diferente. Incluso puede ocurrir que un trabajo pase más de una vez por la misma máquina, en dos etapas distintas del proceso.
Sólo se ha desarrollado un algoritmo que minimiza el intervalo de fabricación para el caso del job shop de dos máquinas: el algoritmo de Jackson. EL ALGORITMO DE JACKSON. Los trabajos se procesan en dos máquinas (M1 y M2) y se pueden dividir en cuatro categorías. Tipo 1: Trabajos que se procesan sólo en M1. Tipo 2: Trabajos que se procesan sólo en M2. Tipo 12: Trabajos que se procesan primero en M1 y luego en M2. Tipo 21: Trabajos que se procesan primero en M2 y luego en M1.
Una vez separados en estas categorías, el algoritmo tiene dos pasos: PASO 1. Programar los trabajos de Tipo 1 y Tipo 2 en cualquier orden. Secuencias S1 y S2. PASO 2. Programar los trabajos de Tipo 12 y Tipo 21 de acuerdo con el algoritmo de Johnson y obtener las secuencias S12 y S21 (hay que tener en cuenta que, en la secuencia S21, M2 es la primera máquina y M1 la segunda máquina). La planificación óptima se obtiene combinando estas secuencias de la siguiente forma: M1 -> S12, S1, S21 M2 -> S21, S2, S12 El objetivo que busca el algoritmo es evitar tiempos muertos y garantizar que los trabajos llegarán a la máquina antes de ser solicitados. Por este motivo las máquinas procesan primero aquellos trabajos que luego visitarán la otra máquina; a continuación se programan los trabajos exclusivos de cada máquina; y por último se procesan los trabajos que ya han visitado la máquina anterior. PROGRAMACION EN PRODUCCION CONTINUA O FLOW En este taller las máquinas están dispuestas de manera que el flujo de todos los productos que se procesan en ellas es unidireccional. Existen m máquinas y puede haber trabajos que tengan menos operaciones que m.
Este problema es muy complicado debido a su carácter combinatorio. Si los n trabajos se procesan en las m máquinas existen (n!) m alternativas para la programación. Por ejemplo, si hay que planificar 5 trabajos en 3 máquinas se disponen de 1,728,000 alternativas diferentes. Hasta el momento sólo está resuelto de forma óptima el caso estático del flow shop de dos máquinas. El algoritmo que minimiza el intervalo de fabricación es el Algoritmo de Johnson. El Algoritmo de Johnson PASO 1. Formar una lista con todos los trabajos y dos listas más (una para cada máquina). La lista de la primera máquina se completa de izquierda a derecha; la de la segunda de derecha a izquierda. PASO 2. Encontrar el trabajo con menor tiempo de procesamiento (pi). Los empates pueden romperse al azar. PASO 3. Si el tiempo corresponde a la primera máquina, poner el trabajo en la lista de la primera máquina. Si es de la segunda, poner el trabajo en la lista de la segunda máquina. PASO 4. Repetir hasta que se vacíe la lista de trabajos. La secuencia óptima se consigue concatenando los trabajos de la lista de la primera máquina y los de la segunda. El algoritmo busca que las máquinas estén el menor tiempo posible detenidas. La secuencia obtenida procesará primero en la máquina 1 aquellos trabajos que deben pasar por la máquina 2 y después los que sólo tienen operación en la máquina 1. Al mismo tiempo la máquina 2 procesará en primer lugar los trabajos que sólo tienen operación en la máquina 2 y después los que provienen de la máquina 1.
III. DESARROLLO ACTIVIDAD PRÁCTICA: Resolver los siguientes problemas, utilizando el Excel 1. PROBLEMA 01 Un taller de maquinado y troquelado, tiene cinco trabajos que se deben procesar en dos centros de trabajo (perforadora y torno). El tiempo de procesamiento de cada trabajo es:
La información se puede interpretar de la siguiente manera:
OPERACIÓN A: La operación “A” requiere 5.5 minutos en la máquina 3; requiere 3.6 minutos en la máquina 2; requiere 10 minutos en la máquina 1.
OPERACIÓN B: La operación “B” requiere 30 minutos en la máquina 2; requiere 31 minutos en la máquina 3; requiere 15 minutos en la máquina 1. OPERACIÓN C: La operación “C” requiere 17 minutos en la máquina 3; requiere 15 minutos en la máquina 2; requiere 10 minutos en la máquina 1.
Gráfico de la programación de operaciones o tareas
Gráfico de la programación de máquinas
IV. DESARROLLO ACTIVIDAD PRÁCTICA: Resolver los siguientes problemas, utilizando el Excel 1. Un taller de maquinado y troquelado, tiene cinco trabajos que se deben procesar en dos centros de trabajo (perforadora y torno). El tiempo de procesamiento de cada trabajo es:
a. Determinar la asignación de los trabajos que de el tiempo mínimo. b. Graficar estos trabajos en los dos centros de trabajo. 2. Los siguientes siete trabajos deben procesarse en dos centros de trabajo en la imprenta Carter. Según la secuencia primero se imprime y luego se encuaderna. A continuación se muestra el tiempo de procesamiento en cada centro de trabajo.
a. ¿Cuál es la secuencia optima para programar estos trabajos? b. Grafique estos trabajos en los dos centros de trabajo. c. ¿Cuál es el tiempo total de esta solución óptima?
3. Cinco trabajos deben asignarse a cinco centros de trabajo. A continuación se dan los códigos de trabajo y el tiempo de producción, en horas, de cada centro:
a. Determinar las asignaciones que minimice el tiempo total de producción requerido para producir los cinco trabajos. b. Interprete el significado de la solución. ¿Cuánto tiempo de producción requerirá la solución para los cinco trabajos? 4. Karla y Diana son compañeras de cuarto; les gusta pasar la mañana del domingo leyendo el periódico. A Karla le gusta leer primero la sección principal, seguida de la sección deportiva, luego las tiras cómicas, y finalmente los anuncios clasificados. Diana también inicia con la sección principal, pero luego va directamente a los anuncios clasificados, enseguida lee la sección deportiva y finalmente las citas cómicas. Los tiempo requeridos (en minutos) para que cada quien lea las diferentes secciones son:
Determine el orden de la lectura de las secciones para que cada quien minimice el tiempo total que se requiere para terminar de leer el periódico. 5. Carlos está planeando ir al Departamento de Tránsito para renovar su licencia de conducir. Su amiga, Carmen, quien lo acompaña, quiere solicitar una nueva licencia. En ambos casos hay cinco pasos requeridos: (A) Tomarse una fotografía, (B) firmar un formulario de verificación de firma, (C) Pasar un examen escrito, (D) Pasar un examen de la vista, y (E) Pasar un examen de manejo. Para las renovaciones, los pasos se ejecutan en el orden A, B, C, D y E con tiempos promedios requeridos, respectivamente de 0.2, 0.1, 0.3, 0.2 y 0.6 horas. En el caso de las solicitudes nuevas, los pasos se ejecutan en la secuencia D, B, C, E y A, con tiempos promedios requeridos de 0.3, 0.2, 0.7, 1.1 y 0.2 horas, respectivamente. ¿Cómo deben planear su horario con objeto de minimizar el tiempo requerido para que ambos terminen los cinco pasos?
TECNOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN Rúbrica de Calificación Resultado:
4
Criterio de desempeño:
4.2:
Conducen pruebas, analizan e interpretan los resultados, para evaluar y mejorar las diferentes etapas de los procesos productivos. Utiliza sus conocimientos de ingeniería aplicada en el diseño de una solución. ADMINISTRACIÓN DE LAS OPERACIONES
Curso:
LABORATORIO Nº7: PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES: ALGORITMO DE JOHNSON
Actividad:
Ciclo:
II
Semana:
13
Nombre y apellido del alumno:
Sección:
Observaciones
Periodo:
2017 - I
Excelente
Bueno
Usa algoritmo de Johnson para la programación de operaciones.
3
2
1
0
Analiza datos para el correcto llenado en el software.
3
2
1
0
Culminó la tarea en el tiempo previsto
1
0,5
0
0
Demostró conocimiento acerca de los temas tratados (prueba escrita / oral, intervenciones)
4
3
2
0
Presenta informe (redacción, ortografía, formato)
2
1,5
1
0
Presenta análisis crítico (datos, esquemas, observaciones, conclusiones)
3
2
1
0
Aplica procedimientos seguros.
2
1,5
1
0
Trabaja en equipo (orden, colaboración)
2
1,5
1
0
CRITERIOS A EVALUACIÓN
Docente:
Ing. Cynthia Orbegoso
Fecha:
Requiere No Mejora aceptable
Puntaje Total
Comentarios al alumno: (De llenado obligatorio)
Descripción Excelente
Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos.
Bueno
Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos.
Puntaje Logrado
Requiere mejora
Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos.
No Aceptable
No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.
