INSTITUTO TECNOLOGICO DE VILLAHERMOSA ADMINISTRACION DE OPERACIONES II PROFESORA: Zinath Javier Geronimo
Unidad 4
Unidad 5
Unidad 6
2009
Integrantes: Jazmin Ivonne Ovando Torres Walter Rodolfo Herrera Rodriguez Cesar Augusto Soberano Hernandez Omar Alejandro Lopez Anzurez Mario Mis Hernandez Eduardo Callejas Vidal
VILLAHERMOSA TABASCO A 24 DE NOVIEMBRE DE 2009
Índice Unidad 4 MONITOREO Y CONTROL DE OPERACIONES 4.1 Balanceo de líneas ........................................................................................................................
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4.1.1 Objetivo .................................................................................................................................. 6 4.1.2 Método típico .......................................................................................................................... 6 4.1.3 Método heurístico del balanceo de líneas ..............................................................................
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4.1.4 Método de peso posicional ................................................................................................... 13 4.2 Secuenciación ............................................................................................................................. 20 4.2.1 Medidas de eficiencia ........................................................................................................... 22 4.2.2 Secuenciación de n trabajos en un centro de trabajo .......................................................... 23 4.2.3 Secuenciación de n trabajos en múltiples centros de trabajo .............................................. 26 4.2.3.1 Algoritmo de Jonson .......................................................................................................... 26 4.2.3.2 Métodos Heurísticos .......................................................................................................... 29 4.2.3.3 Programación entera ......................................................................................................... 31 4.3 Asignación de n trabajos a m máquinas ..................................................................................... 33
Unidad 5 PLANEACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DE MATERIALES (MRP) 5.1 Sistema MRP comparado con sistemas de punto d e reorden .................................................... 36 5.2 Ejemplo del sistema MRP ........................................................................................................... 41 5.3 Elementos del sistema MRP ....................................................................................................... 44 5.4 La operación de un sistema MRP ........................................................................................... 46 5.5 Limitaciones y ventajas del MRP ................................................................................................ 47 5.6 Sistema MRP exitoso .................................................................................................................. 48 5.7 Planeación de los recursos de manufactura MRP II ................................................................... 59 5.8 Planeación de los recursos de la empresa (ERP) ...................................................................... 52 5.9 De MRP a MRP II y a ERP .......................................................................................................... 56 5.10 Planeación de requerimientos de capacidad (CRP) ................................................................. 59 5.11 Programas de carga .................................................................................................................. 63 5.12 MRP en el sector servicios ........................................................................................................ 64 5.13 Planificación de los recursos de distribución (PRD) ................................................................. 65
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Índice Unidad 4 MONITOREO Y CONTROL DE OPERACIONES 4.1 Balanceo de líneas ........................................................................................................................
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4.1.1 Objetivo .................................................................................................................................. 6 4.1.2 Método típico .......................................................................................................................... 6 4.1.3 Método heurístico del balanceo de líneas ..............................................................................
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4.1.4 Método de peso posicional ................................................................................................... 13 4.2 Secuenciación ............................................................................................................................. 20 4.2.1 Medidas de eficiencia ........................................................................................................... 22 4.2.2 Secuenciación de n trabajos en un centro de trabajo .......................................................... 23 4.2.3 Secuenciación de n trabajos en múltiples centros de trabajo .............................................. 26 4.2.3.1 Algoritmo de Jonson .......................................................................................................... 26 4.2.3.2 Métodos Heurísticos .......................................................................................................... 29 4.2.3.3 Programación entera ......................................................................................................... 31 4.3 Asignación de n trabajos a m máquinas ..................................................................................... 33
Unidad 5 PLANEACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DE MATERIALES (MRP) 5.1 Sistema MRP comparado con sistemas de punto d e reorden .................................................... 36 5.2 Ejemplo del sistema MRP ........................................................................................................... 41 5.3 Elementos del sistema MRP ....................................................................................................... 44 5.4 La operación de un sistema MRP ........................................................................................... 46 5.5 Limitaciones y ventajas del MRP ................................................................................................ 47 5.6 Sistema MRP exitoso .................................................................................................................. 48 5.7 Planeación de los recursos de manufactura MRP II ................................................................... 59 5.8 Planeación de los recursos de la empresa (ERP) ...................................................................... 52 5.9 De MRP a MRP II y a ERP .......................................................................................................... 56 5.10 Planeación de requerimientos de capacidad (CRP) ................................................................. 59 5.11 Programas de carga .................................................................................................................. 63 5.12 MRP en el sector servicios ........................................................................................................ 64 5.13 Planificación de los recursos de distribución (PRD) ................................................................. 65
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Unidad 6 JUSTO A TIEMPO (JIT). 6.1 Enfoque japonés de la administración de inventario .................................................................. 68 6.2 La filosofía de la manufactura JIT ............................................................................................... 68 6.3 Los elementos de un sistema JIT ............................................................................................... 71 6.4 Eliminación del desperdicio ......................................................................................................... 73 6.5 Mejora continua ........................................................................................................................... 73 6.6 Los trabajadores .......................................................................................................................... 75 6.7 Calidad total ................................................................................................................................. 76 6.8 Proveedores ................................................................................................................................ 78 6.9 Distribuciones Justo a Tiempo .................................................................................................... 80 6.9.1 Reducción de distancia ...................................................................................................... 82 6.9.2 Mayor flexibilidad ................................................................................................................ 84 6.10 Inventario ................................................................................................................................... 86 6.10.1 Reducción de la variabilidad ........................................................................................... 88 6.10.2 Reducción del inventario ................................................................................................. 89 6.10.3 Reducción del tamaño del lote ........................................................................................ 89 6.10.4 Reducción del costo de preparación ............................................................................... 91 6.11 Método de jalar del flujo de materiales (Kanban) ...................................................................... 94 6.12 JIT en el sector servicios ........................................................................................................... 98 6.13 Ejercicios en Internet sobre JIT ................................................................................................. 99
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Introducción
En el presente trabajo analizaremos las unidades 4, 5, 6, que tiene como objetivo brindar los conceptos necesarios que permitan la comprensión de lo que corresponden a los temas de balanceo de líneas, planeación de l os requerimientos de materiales (mrp) y justo a tiem po. El problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea. El balanceo de líneas es un estudio de tiempos y movimientos para distribuir cargas de trabajo, eliminar inventarios y cuellos de botella, así como darle continuidad a los flujos de los procesos. El balancear una línea es encontrar la armonía entre todas las etapas que compone la línea de producción, de tal manera que sea continua y uniforme. La planeacion para los requerimientos de materiales o MRP (Material Requerimientos Planning ) se refiere a que consiste esencialmente en un cálculo de necesidades netas de los artículos (productos terminados, subconjuntos, componentes, materia prima, etc.) Y el justo a tiempo o just in time (por sus siglas en ingles) esta técnica se ha considerado como una herramienta de mucha ayuda para todo tipo de empresa, ya que su filosofía está definitivamente muy orientada al mejoramiento continuo.
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4.1 balanceo de líneas objetivo 5
Asignar una 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).
OBJETIVOS 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. 4. Mayor productividad 5. Procesos con tiempos mínimos 6. Eliminación del desperdicio. 7. Administración de la producción 8. Sistema de pago por productividad.
4.1.2 método típico de balanceo de líneas
Condiciones para el balanceo de lineas
Se da en producción en serie Se cuenta con maquinaria especializada Tiene mantenimiento activo Hay disponibilidad de materiales en ensambles y producción Existe precedencia en las etapas que la componen
Información requerida
Descripción detallada del proceso Volúmenes de producción Operaciones o elementos de trabajo Tiempos estándar de operación Secuencia de operaciones Restricciones de la zona Estructura de la línea
Procedimiento 6
1. 2. 3. 4.
Desarrollar red de precedencia Si existen restricciones por zona, establecer grupos por zona Calcular el peso pocisional para cada operación Asignar las operaciones a las estaciones en secuencia tomando en cuenta las restricciones
Línea de fabricación y línea 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 b alanceo. 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.
Distribución de una línea 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.
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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.
Balanceo de líneas de ensamble aplicación para ingeniería industrial
• • • • • • • • •
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: piI = kc Dónde k es el número de estaciones de trabajo, c representa el tiempo de pi corresponde al tiempo total de operación ciclo El propósito es el de tener I = 0. Esto se daría si la asignación de tareas puede hacerse a una cantidad entera de estaciones. Dos métodos heurísticos son proporcionados por Kilbridge & Wester y Helgeson & Birnie.
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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)
2) 3)
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. Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en línea deben ser aproximadamente iguales. Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, sub-ensambles, etc., y la prevención de fallas de equipo.
Los casos típicos de balanceo de línea de producción son: 1) 2) 3)
Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operarios necesarios para cada operación. Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo. Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma.
4.1.3 Método heurístico de balanceo de líneas El balanceo de líneas casi siempre se realiza para minimizar el desequilibrio entre máquinas y personal mientras se cumple con la producción requerida. Con la finalidad de producir a una tasa especificada, la administración debe conocer las herramientas, el equipo y los métodos de trabajos empleados. Después, se deben determinar los requerimientos de tiempo para cada tarea de ensamble (como taladrar un agujero, apretar una tuerca o pintar con aerosol una parte). La administración también necesita conocer la relación de precedencia entre las actividades, es decir, la secuencia en que deben desempeñarse las tareas. En el ejemplo siguiente se muestra como convertir estos datos de las tareas en diagramas de pr ocedencias. EJEMPLO: Queremos desarrollar un diagrama de procedencias para una copiadora que requiere un tiempo de ensamble total de 66 minutos. La tabla 9.3 y la figura 9.12 proporciona las tareas, los tiempos de ensamble y los requerimientos de secuencia para la copiadora.
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Una vez construida la grafica de precedencias que resuma las secuencias y los tiempos de ejecución, pasamos al trabajo de agrupar las tareas en estaciones de trabajo para lograr la tasa de producción especificada .este proceso incluye tres pasos:
1. tomar las unidades requeridas (demanda o tasa de producción) por día y dividir entre el tiempo productivo disponible por día (en minutos o segundos). Esta operación da el tiempo del ciclo, o sea, el tiempo máximo que el producto esta disponible en cada estación de trabajo si debe lograrse la tasa de producción: Tiempo del ciclo=Tiempo de producción disponible por día/Unidades requeridas por día
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2. calcular el número mínimo teórico de trabajo. Este es el tiempo total de duración de las tareas (el tiempo que lleva hacer el producto) dividido entre el tiempo del ciclo. Las fracciones se redondean hacia arriba al siguiente num ero entero: n
Número mínimo de estación de trabajo =
tiempo para tarea i/tiempo del ciclo
i 1
3. balancear la línea asignando tareas de ensamble específicas a cada estación de trabajo. Un balanceo eficiente permite completar el ensamble requerido, seguir la secuencia especificada y mantener el tiempo muerto en cada estación de trabajo en un mínimo. Un procedimiento formar para lograrlo es: a) b) c) d)
identificar una lista maestra de tareas eliminar las tareas que están asignadas eliminar las tareas cuya relación de precedencia no se satisface eliminar las tareas para las que el tiempo disponible en la estación de trabajo es inadecuada. e) Usar una técnica heurística de balanceo de líneas descrita en la tabla 9.4 Tabla 9.4 Distribución heurística que se utiliza en la asignación de tareas a las estaciones de trabajo en el balanceo de líneas 1.tiempo mas (operación)
largo
para
una
tarea
De las tareas disponibles, elegir la tarea con el tiempo mas largo (mas tardado)
2.-mayor numero de tareas sucesoras
De las tareas disponibles, elegir la que tenga el mayor numero de tareas que le siguen.
3.-Ponderación de la posición
De las tareas disponibles elegir la tarea cuya suma de tiempos para las tareas que le sigue es mayor (mayor tiempo restante). En el ejemplo veremos que la ponderación de la posición de la tarea C= 5(c) + 3(f) + 7(g)+3(i)=18, mientras que la ponderación de la posición de la tarea D=4(d)+3(f)+7(g)+3(i)=17; por lo tanto, debe elegirse primero C.
4.-tiempo mas (operaciones)
corto
para
una
5.-Menor numero de tareas sucesoras
tarea
De las tareas disponibles elegir la tarea con el tiempo mas corto De las tareas disponibles, elegir la tarea con el menor numero de tareas que le siguen.
Con base al diagrama de precedencias y los tiempos de las actividades dados en ejemplo anterior, la empresa determina que se dispone de 480 minutos productivos por vida. Lo que es mas, el programa de producción requiere 40 unidades diarias como salida de la línea de ensamble. Por lo tanto: 11
Tiempo
Número
de ciclo =
480 min utos 40unidades
= 12 minutos/unidad
de estaciones de trabajo = Tiempo total de tarea/tiempo de ciclo =
66 12
= 5.5 o 6
Use la técnica heurística del mayor numero de sucesores para asignar las tareas a las estaciones de trabajo. La figura 9.13 muestra una solución que no viola los requerimientos de secuencia y que agrupa las tareas en 6 estaciones. Para obtener esta solución, las actividades con el mayor número de tareas se trasladaron a estaciones de trabajo de manera que usara lo mas posible del tiempo disponible en el ciclo de 12 minutos. La primera estación de trabajo consume 10 minutos y tiene un tiempo muerto de 2 minutos.
La segunda estación de trabajo usa 11 minutos y la tercera por 12 minutos completos. La cuarta estación de trabajo agrupa tres pequeñas tareas y se balancea de manera perfecta en 12 minutos. La quinta tiene 1 minuto de tiempo muerto y la sexta (con las tareas G e i) tiene 2 minutos de tiempo muerto por ciclo. El tiempo muerto total en esta solución es 6 minutos por ciclo. Los dos aspectos importantes en el balanceo de líneas de ensamble son la taza de producción y la eficiencia. Es posible calcular la eficiencia de balanceo de una línea si se divide el tiempo total de las tareas entre el producto del número de estaciones de trabajo. De esta manera la empresa determina la sensibilidad de la línea a los cambios en la tasa de producción y en las asignaciones a las estaciones de trabajo: Eficiencia =
∑ Tiempos de tareas
(Número real de estaciones de trabajo) * (Tiempo de ciclo asignado) 12
Los administradores de operaciones comparan los diferentes niveles de eficiencia para diferente número de estaciones de trabajo. De esta forma, la empresa determina la sensibilidad de la línea a los cambios de la tasa de producción y en las asignaciones a las estaciones de trabajo
Podemos calcular la eficiencia del ejemplo anterior Obsérvese que al abrir una séptima estación de trabajo, por cualquier motivo, reducirá la eficiencia de balanceo a un 78.6% 66 minutos Eficiencia =
= 66/72 = 91.7% (6 estaciones) * (12 minutos)
66 minutos Eficiencia =
= 78.6% (7 estaciones) * (12 minutos)
Los problemas del balanceo de línea de gran escala, como los problemas grandes de distribución orientado al proceso, suelen resolverse con computadoras. Existen varios programas de computo para manejar las asignaciones de trabajo en las líneas de ensamble con 100 o mas actividades de trabajo individuales. Dos rutinas de computo COMSOAL (computer method for sequencing operations for assembly lines) y ASYBL (programa de configuración de una línea de ensamble de general electric), se usa con frecuencia en los problemas grandes, con la finalidad de evaluar los miles, o incluso millones de combinaciones de estaciones de trabajo posibles con mucha mayor eficiencia de lo que jamás se lograría en forma manual.
4.1.4 Método de Peso Posicional
Método de peso posicional o de “Helgeson and Birnie”
Consiste en estimar el peso posicional de cada tarea como la suma de su tiempo más los de aquellas que la siguen Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.
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Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias. La primera estación se formaría entonces de las tareas 1, 2 y 4 con pesos de 45, 37 y 34. El tiempo total es de 16 y no se violan precedencias
La siguiente asignación corresponde a las tareas 3 y 5 con pesos de 25 y 19. El tiempo total en la estación II es de 16.
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La ultima asignacion incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con respectivamente. El tiempo total de la estacion III es de 16.
pesos de 16, 9, 5 y 3
BALANCEO DE LINEAS (METODO DEL PESO POSICIONAL) El siguiente procedimiento de ayuda a la resolución del problema de equilibrado de líneas de ensamble se basa en la publicación de la General Electric acerca de Equilibrado de líneas de Ensamble. Los ingenieros de esta empresa han elaborado un programa, escrito por la computadora GE-225, que tiene por objeto asignar elementos de trabajo a las estaciones de una línea de ensamble. El método establecido para la resolución del problema de tal línea se basa en lo siguiente: 1. No es posible que los operarios se muevan de una estación a otra para ayudar a mantener una carga de trabajo uniforme. 2. Los elementos de trabajo que se han fijado son de tal magnitud, que una mayor subdivisión reduciría sustancialmente la eficiencia en la realización del elemento de trabajo. (Una vez establecidos, los elementos de trabajo se deben identificar mediante un código). El primer paso de la resolución del problema es la determinación de la secuencia de los elementos de trabajo. Como se comprende con facilidad, cuantas menos restricciones haya en el orden en que se pueden realizar las tareas, tanto mayor será la probabilidad de un equilibrio favorable en las asignaciones de trabajo. Para determinar la secuencia de los elementos, el anali sta debe preguntar y responder a la pregunta: "¿Qué otros elementos de trabajo, si hubieran, deben quedar terminados antes de que se pueda iniciar este elemento de trabajo?" Se recomienda elaborar un diagrama de precedencias para la línea de producción en estudio (fig. 6-7). El analista debe reconocer que no sólo el diseño funcional, sino lo métodos de producción, espacio de piso, etc., disponibles, pueden introducir restricciones en lo que concierne a la secuencia u orden de los elementos de trabajo.
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Una segunda consideración en el problema de asignación de trabajo a una línea de producción es el conocimiento de restricciones de zona. Una zona representa una subdivisión, que puede estar o no identificada o separada físicamente de otras zonas en el sistema. El confinar ciertos elementos de trabajo a una zona dada se puede justificar a fin de congregar labores, condiciones de trabajo o tasas de retribución similares. O bien, puede ser deseable introducir restricciones zonales o de zona para identificar física o materialmente etapas específicas de la operación en un componente, como conservarlo en una cierta posición mientras se realizan los elementos de trabajo. Por lo tanto, todos los elementos, o tareas, relacionados con un lado de un componente se pueden, efectuar en una cierta zona, antes de que la pieza o componente se vuelva al otro lado. Obviamente, cuantas más restricciones de zona se implanten en el sistema, menos posibilidades de combinación quedarán abiertas a la investigación. Es útil al analista dibujar un croquis del sistema y codificar las zonas aplicables. En cada una se deben indicar los elementos de trabajo que se pueden realizar en tal área. El siguiente paso es la estimación de la tasa de producción. Esto se hace con la fórmula: Producción
diaria= (Minutos de trabajo por día/ Tiempo de ciclo del sistema) * factor de tasación/
(min. /Unid.)
Por ejemplo, considerando un 15% de margen, se tendrían 480-72, o sea 408 minutos de trabajo por día. 16
El factor de tasación o apreciación se basaría en la experiencia con el tipo de línea en estudio. Podría ser más o menos que el estándar (100%). El tiempo de ciclo del sistema es el tiempo del ciclo de la estación límite. Puesto que se conocen los requisitos de producción por día, es posible calcular el tiempo del ciclo permitido de la estación límite. El lector debe reconocer que la asignación generada por computadora no es necesariamente la óptima. Se debe considerar como una base conveniente a partir de la cual puede trabajar el analista de métodos, y de la cual pudiera esperar, mejoras. Por ejemplo, el analista podría dividir un elemento y de esta manera conseguir una organización global más eficiente. O bien, puede considerar la modificación de las restricciones de zonas o alterar las relaciones de precedencia. La computadora se puede utilizar para seleccionar las asignaciones para cada operario, teniendo en cuenta el tiempo del ciclo del sistema la precedencia y la zonificación. A fin de ilustrar la lógica de la rutina o programa de la computadora, se describirá el siguiente diagrama de precedencias:
Se ve de este diagrama que la unidad de trabajo (00) se debe terminar antes que las (02), (03), (05), (06), (04), (07), (08), (09) y (10); y que la unidad de trabajo (01) debe ser terminada antes que las (03), (04), (07), (08), (09) y (10). La unidad (00) o la (01) pueden ser la primera, o bien, hacerse simultáneamente. La unidad de trabajo (03) no se puede iniciar hasta que las unidades (00) y (01) estén terminadas, y así sucesivamente. Para describir estas relaciones la computadora utiliza una matriz de precedencias, como se ilustra en la figura 6-8. En este caso, el número 1 significa una relación de "debe preceder a". Por ejemplo, la unidad de trabajo (00) debe preceder a las unidades (02), (03), (04), (05), (06), (07), (08), (09) y (10). Asimismo, la unidad de trabajo (09) debe de preceder sólo a la (10).
Ahora debe calcularse un "peso posicional" para cada unidad. Esto se realiza calculando la suma de cada unidad de trabajo y de todas las unidades de trabajo que deben seguirla. Por tanto, el "peso posicional" correspondiente a la unidad de trabajo (00) sería: Sumatoria 00, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10 = 0.46 + 0.25 + 0.220 + 1.10 + 0.87 + 0.28 + 0.72 + 1.32 + 0.49 + 0.55 = 6.26. Enlistando los pesos posicionales en orden decreciente de magnitud queda:
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Los elementos de trabajo se deben asignar ahora a las diversas estaciones. Esto se basa en los pesos posicionales (las tareas o elementos de trabajo con mayor peso posicional se asignan primero) y el tiempo de ciclo del sistema. Por tanto, el elemento de trabajo con el mayor peso posicional se asigna a la primera estación de trabajo.
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El tiempo no asignado para esta estación se determina restando la suma de los tiempos de los elementos de trabajo asignados, del tiempo de ciclo estimado. Si hubiera un tiempo no asignado adecuado, entonces se puede asignar el elemento de trabajo con el siguiente peso posicional mayor, siempre que los elementos de trabajo en la columna de "antecesores inmediatos" hayan sido ya asignados. El procedimiento continúa hasta haber asignado todos los elementos de trabajo. Por ejemplo, supóngase que la producción diaria requerida era de 300 unidades y que se ha previsto un factor de apreciación o eficiencia de 1.10. Por tanto, Tiempo de ciclo del sistema= (480-72) (1.10)/300 = 1.50 minutos
Según la disposición que se ilustra, con seis estaciones de trabajo se tiene un tiempo de ciclo de 1.32 min (estación de trabajo No. 4). Tal disposición cumplirá en exceso el requisito diario de 300, y producirá: (480-72)(1.10)/1.32
= 341 unidades
Sin embargo, con seis estaciones de trabajo se tiene un tiempo de inactividad considerable. El tiempo muerto por ciclo es 19
Para un equilibrio más favorable el problema se puede resolver para tiempos de ciclo de menos de 1.50 min. Lo anterior puede originar valores mayores del número de operarios y de la producción por día, que tendrá que ser almacenada. Otra posibilidad comprende la operación de la línea con un balanceo o equilibrado más eficiente para un número limitado de horas por día.
4.2 SECUENCIACIÓN Definición de secuenciación: Es aquella que determina el orden en que se deben realizar los trabajos en cada centro.
Planificación de las tareas a realizar Dos grandes actividades son llevadas a cabo:
Las órdenes de trabajo son asignadas a sus correspondientes centros de trabajo garantizando la fecha de entrega. Dicha asignación de las tareas en los centros de trabajo se conoce como carga de la máquina. La determinación de la secuencia de cada orden de trabajo a través de cada centro de trabajo. A este proceso se le conoce como secuenciación de trabajo.
Las técnicas de carga de trabajo sirven para controlar la capacidad y destacar el exceso o falta de trabajo. La secuenciación especifica el orden en que deben realizarse los trabajos en los centros de trabajo Los métodos de secuenciación deben cumplir con ciertas reglas de prioridad, las cuales proporcionan lineamientos para establecer la secuencia en que deben realizarse los trabajos. Las reglas de prioridad más conocidas son: A. B. C. D. E.
Primero en entrar, primero en salir (PEPS) Tiempo de procesamiento más corto(TPC) Fecha de entrega más próxima (FEP) Tiempo de procesamiento más largo (TPL) Razón critica (RC )
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Conceptualización de las reglas de prioridad A. Primero en entrar, primero en salir (PEPS.- el primer trabajo en llegar al centro de trabajo se procesa primero. B. Tiempo de procesamiento más corto (TPC).- los trabajos más breves se procesan y terminan primero. C. Fecha de entrega más próxima (FEP).- el trabajo que tiene fecha de entrega más próxima se selecciona primero. D. Tiempo de procesamiento más largo (TPL).- los trabajos más largos y más grandes a menudo son muy importantes y se seleccionan primero. E. Razón crítica ( RC ).- es un índice que se calcula dividiendo el tiempo que falta para la fecha de entrega entre el tiempo de trabajo que queda. F. Regla de Johnson.- es un enfoque que minimiza el tiempo de procesamiento para establecer la secuencia de un grupo de trabajos en dos centros de trabajo, al mismo tiempo que minimiza el tiempo muerto total en los centros de trabajo.
Resumen de los resultados de las 4 reglas de prioridad
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REGLA DE SECUENCIACIÓN: RAZON CRÍTICA Razón crítica (RC).- es un índice que se calcula dividiendo el tiempo que falta para la fecha de entrega entre el tiempo de trabajo que queda. La razón crítica es dinámica y fácil de actualizar. La razón crítica concede prioridad a los trabajos que se deben realizar para cumplir con el programa de embarques. Un trabajo con una razón crítica baja (menor que 1.0) está atrasado respecto al programa. Si la RC es exactamente a 1.0, el trabajo está a tiempo. Una RC superior a 1.0 significa que el trabajo va adelantado y tiene holgura.
El
uso de la razón crítica puede ayudar a:
Determinar la situación de un trabajo específico. Establecer la prioridad relativa de los trabajos partiendo de una base común. Relacionar los trabajos para inventario y los que se hacen por pedido en una base común. Ajustar automáticamente las prioridades (y revisar los programas) según los cambios en la demanda y el avance de los trabajos. Dar seguimiento dinámico al avance de los programas.
4.2.1 MEDIDAS DE EFICIENCIA Medidas de eficiencia Productividad
La productividad es la medida de la eficiencia que se define como la calidad de producto conseguida por unidad de entrada o insumo. "Productividad es el cociente que se obtiene de dividir la producción por uno de los factores de la producción".
Eficiencia:
Es la razón entre la producción real obtenida y la producción estándar esperada. Por ejemplo: si la producción de una maquina fue de 120 piezas/hrs mientras que la tasa estándar es de 180 piezas/hrs. Se dice que la eficiencia de la maquina fue de:
Eficiencia= 120 0.6667= 66.67% 180
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Medición del desempeño Para medir correctamente el desempeño de una empresa debemos usar dos conjuntos de medidas: uno desde el punto de vista de las finanzas y el otro desde el de las operaciones.
Medidas de las finanzas Las medidas de la capacidad de la empresa para ganar dinero son tres: 1. La utilidad neta: una medida absoluta en dólares. 2. El rendimiento de la inversión: una medida relativa basada en la inversión. 3. La liquidez: una medida de la posibilidad de sobrevivir.
Medidas de las operaciones Las medidas de las finanzas funcionan bien para el nivel alto, pero no las podemos usar al nivel de las operaciones. Necesitamos otra serie de medidas que nos guíen: 1. Salidas: velocidad a la cual el sistema genera dinero por medio de las ventas. 2. Inventario: dinero que el sistema ha invertido en adquirir bienes que piensa venderá. 3. Gastos de operación: dinero que el sistema gasta para convertir el inventario en rendimiento.
Entendemos Un
las salidas, concretamente, como los bienes vendidos.
inventario de bienes terminados no representa salidas, sino inventario.
Las
ventas reales deben ocurrir. Lo definimos específicamente así para evitar que el sistema siga produciendo con la ilusión de que tal vez podría vender los bienes. Los
gastos de operación incluyen costos de producción (como trabajo directo, trabajo indirecto, costos por llevar inventario, depreciación de equipo y materiales y suministros empleados para la producción) y costos de administración.
4.2.2 SECUENCIACIÓN DE N TRABAJOS EN UN CENTRO DE TRABAJO La determinación de la secuencia de cada orden de trabajo a través de cada centro de trabajo en que se deben realizarse los trabajos en cada centro de trabajo, es un proceso conocido como secuenciación de trabajo.
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Las órdenes de trabajo son asignadas a sus correspondientes centros de trabajo garantizando la fecha de entrega. Dicha asignación de las tareas en los centros de trabajo se conoce como carga de la máquina.
OBJETIVOS DE LA SECUENCIACIÓN DE TRABAJOS: 1: Termino de productos en la fecha de entrega 2: Minimización del tiempo de producción 3: Minimización del trabajo en proceso 4: Maximización de la utilización del centro de trabajo 5: Menor costo de producción 6: Maximización de utilidades
DEFINICION DE UN CENTRO DE TRABAJO: 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.
PRINCIPIOS DE LA PROGRAMACION DEL CENTRO DE TRABAJO: Los siguientes principios resumirían gran parte de nuestra explicación de los sistemas de programación del centro de trabajo: 1. 1: El flujo del trabajo es directamente equivalente al flujo monetario. 2. 2: La velocidad del flujo por todo el taller debe servir de medida de la eficacia de un taller cualquiera. 3. 3: Programe los trabajos en forma de cuentas de collar, con los pasos del proceso lado con lado. 4. Cuando se ha iniciado un trabajo no debe ser interrumpido. 5. Concentrarnos en los centros de trabajo y los trabajos que representan un cuello de botella nos permitirá alcanzar una velocidad de flujo más eficiente. 6. Reprogramar todos los días. 7. Obtener retro alimentación, todos los días, respecto de trabajos que no han quedado terminados en cada uno de los centros de trabajo. 8. Equipar la información que entra del centro de trabajo y lo que el trabajador realmente puede hacer. 9. Cuando pretendamos aumentar la producción, buscar si existe alguna incompatibilidad entre el diseño de Ingeniería y la ejecución del proceso. 24
10. En un taller, es imposible tener certidumbre respecto de las normas las rutas y demás, pero siempre debemos esforzarnos por alcanzarlas.
TIPOS DE SECUENCIACION: SECUENCIACION SIMPLE: La secuenciación simple consiste en determinar el orden en que se debe reali zar los trabajos en un centro de trabajo. La secuenciación de trabajos, que forma parte del proceso de control en un sistema de fabricación, es necesaria cuando un conjunto común de recursos debe ser compartido, para fabricar una serie de productos durante el m ismo periodo de tiempo. El objetivo de la secuenciación es la asignación eficiente de maquinas y otros recursos a los trabajos, o a las operaciones contenidas en estos, y la determinación del momento en el que cada uno de estos trabajos debe procesarse.
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).
SECUENCIACIÓN MÚLTIPLE: Es determinar el orden en que se debe realizar los trabajos en dos o más centros de trabajo.
25
4.2.3 SECUENCIACIÓN DE N TRABAJOS EN MÚLTIPLES CENTROS DE TRABAJO. Se considera el problema (n/múltiples/F/F) consistente en secuenciar n trabajos (n>1) en múltiples centros de trabajo o maquina.
N TRABAJOS EN 2 MÁQUINAS: 1: Los n trabajos se procesan en 2 máquinas con el mismo orden 2: Este problema se conoce como N/2. 3: Se utilizan para minimizar el tiempo de procesamiento de la secuencia de un grupo de trabajos que pasan por dos centros de trabajo para ello se disponen de la regla de Jhonson. 4: Si pij es el tiempo de proceso del trabajo i en la máquina j, seleccione el mínimo y si éste corresponde a la máquina 1, asígnelo a la primera posición de la secuencia. 5: Si corresponde a la máquina 2, el trabajo se asigna a la última posición de la secuencia. 6: Elimine el trabajo asignado del set y repita el procedimiento con los trabajos no asignados.
4.2.3.1 ALGORITMO DE JOHNSON. ¿PORQUE HAY QUE UTILIZAR LA REGLA DE JOHNSON?
Para minimizar el tiempo ocioso total de las máquinas. Para minimizar el tiempo de procesamiento y establecer la secuencia de un grupo de trabajos en dos centros de trabajo. Minimizar el tiempo muerto total en los centros de trabajo.
Regla de johnson Se utiliza para secuenciar N trabajos a través de dos máquinas en el mismo orden.
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La regla de johnson sigue 4 pasos: 1. Todos los trabajos se deben colocar en una lista, así como el tiempo que requiere cada uno en cada máquina. 2. Se selecciona el trabajo con menor tiempo de actividad. Si el menor tiempo corresponde a la primera máquina, el trabajo se programa primero. Si el menor tiempo cae con la segunda máquina, el trabajo se programa el último. 3. Una vez que el trabajo está programado, se debe eliminar de la lista. 4. Aplicar los pasos 2 y 3 para los trabajos restantes, trabajando hacia el centro de la secuencia.
Programación de n pedidos entre maquinas REGLA DE JOHNSON AMPLIADA. Condiciones para obtener la solución óptima: 1. El tiempo de proceso más corto en la máquina 1 es >= tiempo más largo en la máquina 2 2. El tiempo de proceso más corto en la máquina 3 es >= tiempo más largo en la máquina 2 3. Si no se cumplen estas condiciones la solución es cercana a la óptima.
ALGORITMO DE JOHNSON Considere el problema de secuenciación (n/2/F/Fmax) consistente en ordenar n trabajos seriados independientes en 2 maquinas tal que minimice el tiempo de fluido máximo; cada trabajo requiere de dos procesos secuenciales distintos, realizándose el primero en una maquina y el siguiente en la otra. La secuencia de los procesos no se altera. Sea t [ij] el tiempo de proceso j (j=1,2), del trabajo i, (1, 2,…, n). El algoritmo que resuelve este
problema, diseñado por Johnson prosigue de la siguiente manera:
1. Sea k = 1 y p = n. 2. Encuentre el mínimo t [ij]. Si este ocurre para j=1 se le hace t [k], 1 y t [k] ,2 se elimina del análisis posterior. Si, por el contrario el mínimo t [ij] ocurre para j=2, se le hace t [p] ,1 y t [p] ,2. Se elimina del análisis posterior. 3. Con los t [ij] restantes se repite el procedimiento del paso anterior haciendo k= k+1, o 4. p=p-1 si j=2. los empates se resuelven arbitrariamente. El algoritmo termina en n iteraciones.
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Ejercicio Seis trabajos deben pasar por dos maquinas herramientas diferentes, pero la secuencia tecnológica es diferente. Los tiempos de proceso son:
Trabajo (i)
1
2
3
4
5
6
Maquina 1
4
8
1
7
4
5
Maquina 2
6
2
3
9
2
10
Los tiempos de proceso están dados en horas. Calcular la secuencia aplicando el algoritmo de Johnson.
Solución Iteración 1 1.- Sea k =1 y p =6 2.- El mínimo valor tij corresponde a t31 = 1. Como j =1, se asigna el primer lugar (k =1) al tercer trabajo. 3.- Se elimina el tercer trabajo del análisis.
Iteración 2 1.- Sea k =2 y p =6 2.- El mínimo valor tij corresponde a t52 = 2. Como j =2, se asigna el sexto lugar (p =6) al quinto trabajo. 3.- Se elimina el quinto trabajo del análisis.
Iteración 3 1.- Sea k =2 y p =5 2.- El mínimo valor tij corresponde a t22 = 2. Como j =2, se asigna el quinto lugar (p =5) al segundo trabajo. 3.- Se elimina el segundo trabajo del análisis.
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Iteración 4 1.- Sea k =2 y p =4 2.- El mínimo valor tij corresponde a t14 = 4. Como j =1, se asigna el segundo lugar (k =2) al primer trabajo. 3.- Se elimina el primer trabajo del análisis.
Iteración 5 1.- Sea k =3 y p =4 2.- El mínimo valor tij corresponde a t61 = 1. Como j =1, se asigna el tercer lugar (k =3) al sexto trabajo. 3.- Se elimina el sexto trabajo del análisis.
Entonces la secuencia óptima es: {3, 1, 6, 4, 2, 5}
4.2.3.2 MÉTODOS HEURÍSTICOS 1. Determinar la secuencia óptima de procesar n trabajos en una máquina. 2. Representemos los tiempos de proceso de los trabajos i como pi (i = 1, n). 3. La secuencia que minimiza el criterio es aquella en la que los trabajos se ordenan del menor tiempo al mayor. 4. Esta secuencia también minimiza el tiempo promedio de espera y la tardanza promedio 5. Cuando los trabajos tienen diferente prioridad o peso, el objetivo puede ser el de minimizar el tiempo de flujo promedio ponderado. 6. A mayor valor del índice, el trabajo es más importante. 7. La secuencia óptima sería ordenando los trabajos de menor pi/wi al mayor. 8. Determinar la secuencia óptima de procesar n trabajos en una máquina. 9. Todas las secuencias tienen el mismo makespan. 10. Minimizar el mean flow time es el criterio a satisfacer. 11. Representemos los tiempos de proceso de los trabajos i como pi (i = 1, n). 12. La secuencia que minimiza el criterio es aquella en la que los trabajos se ordenan del menor tiempo al mayor.
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13. Ésta secuencia también minimiza el tiempo promedio de espera y la tardanza promedio (mean lateness). 14. Cuando los trabajos tienen diferente prioridad o peso, el objetivo puede ser el de minimizar el tiempo de flujo promedio ponderado. 15. A mayor valor del índice, el trabajo es más importante. 16. La secuencia óptima sería ordenando los trabajos de menor pi/wi al mayor. 17. Minimizar el promedio ponderado del tiempo de flujo.
La secuencia óptima es (2, 5, 3, 6, 1,4).
TRABAJOS EN 2 MAQUINAS 1. Los n trabajos se procesan en 2 máquinas con el mismo orden. El criterio es el de minimizar el makespan. 2. El procedimiento a utilizar es el de Johnson. 3. Si pij es el tiempo de proceso del trabajo i en la máquina j, seleccione el mínimo y si éste corresponde a la máquina 1, asígnelo a la primera posición de la secuencia. 4. Si corresponde a la máquina 2, el trabajo se asigna a la última posición de la secuencia. 5. Elimine el trabajo asignado del set y repita el procedimiento con los trabajos no asignados. 6. Procedimiento de Johnson 7. Determine la secuencia de proceso que minimice el makespan
La secuencia es (2, 4, 5, 3,1).
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SECUENCIACIÓN DINÁMICA DE TRABAJOS
Trabajos llegan a procesarse al azar durante un intervalo de tiempo. Su secuencia se determina mediante el uso de reglas de despacho que proporcionan prioridades a los mismos. Las reglas se derivan a través de análisis de líneas de espera, experimentación y simulación. La regla de secuenciación y despacho más importante es la del tiempo de proceso más corto (SPT). Otras reglas se derivan del SPT, así como del tamaño de las líneas de espera y la fecha prometida a los clientes.
4.2.3.3 PROGRAMACIÓN ENTERA. Los problemas de programación lineal en que se requiere que algunas o todas las variables tomen valores enteros, son de programación entera. La programación entera ha llegado a ser un área muy especializada de la ciencia de la administración.
Un enfoque práctico: Una empresa que fabrica costales para alimento de ganado y una solución lineal requiere que se fabriquen 3000,472 costales, carecerá de sentido. En tales situaciones, a menudo se adopta la solución no entera al requerimiento de enteros simplemente redondeando los resultados al entero más próximo. Esto produce lo que se llama la ―solución redondeada‖. Mediante ese recurso se
obtienen soluciones aceptables para el administrador en aquellas situaciones en las que, con sentido práctico, sencillamente no importa el redondeo. Por ej emplo, no hay diferencia significativa, ya sea en la función objetivo o en las restricciones, entre producir 19.283,64 y 19.283 costales de alimento para ganado, En realidad, probablemente baste para el ajuste de los datos del modelo que satisfaga al administrador una producción cercana a los 19.000 costales.
Cuando tienen importancia las soluciones enteras Existen muchos problemas importantes en los que la ―solución redondeada‖ simplemente no
funciona. Esta complicación puede deberse a la escala de las variables por considerar. Por ejemplo, si la solución de un modelo de programación lineal recomienda que la Boeing construya 11,6 aparatos 747 y 6,8 aparatos 727, el administrador probablemente no quedara contento con la simple medida de tomar la decisión de construir 11 de los primeros y 6 de los segundos, o cualquier otra solución redondeada. La magnitud del rendimiento y la asignación de recursos asociados con cada unidad del problema aconsejan determinar la mejor solución entera posible. Con otro ejemplo, sé vera que muchos modelos usan variables enteras para indicar decisiones lógicas. Por ejemplo, veremos qué problemas en los que queramos que una variable ―x‖ sea igual a 1 si vamos a construir un almacén
o x sea igual a cero (si-no). Supóngase que la solución de una versión de programación lineal de este problema produce un valor no e ntero, por ejemplo, x = 0,38. Vemos que este valor no contiene información aprovechable como solución al problema real. Es claro que no podemos construir 0,38 de un almacén. Es cierto que podemos elegir almacenes de diversos tamaños, pero en todo caso, o bie n tenemos un almacén o no lo tenemos.
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Se podría suponer que en un caso como este se trataría de redondear al entero más próximo (0 en este caso) como forma de salvar la dificultad. Por desgracia, esto no garantiza que se obtenga una buena (y no digamos óptima) solución. En realidad, veremos que el redondeo no siempre conduce a solucione factibles en casos como este. El fondo del asunto es que existen muchos problemas administrativos importantes que serian de programación lineal si no fuese por el requerimiento de que sean enteros los valores de algunas variables de decisión, en los que no se puede encontrar una buena solución mediante el uso del método Simplex seguido del redondeo de los valores óptimos resultantes para variables de decisión. Estos problemas deben ser resueltos mediante algoritmos especialmente diseñados para resolver problemas de programación entera.
Programación Lineal contra Programación Entera A pesar del impresionante avance en nuestra capacidad para resolver problemas de programación entera, la tecnología aun dista mucho de la que hay disponible para manejar problemas en los que no es necesario que las variables de decisión sean enteras. Muchos problemas que se resuelven fácilmente como problemas de programación lineal llegan a ser irresolubles para propósitos prácticos cuando se exige que las variables de decisión sean enteras (es decir, que el tiempo y el costo necesario para los cálculos resultan demasiado grandes)
Tipos de modelos de Programación Entera: Programación Entera es un término general para los modelos de programación matemática que presentan condiciones de integridad (condiciones que estipulan que algunas o todas las variables de decisión deben tener valores enteros). Ya hemos apuntado que los modelos de programación lineal entera son modelos de programación lineal que tienen la característica adicional de que algunas de las variables de decisión deben tener valores enteros. Existen diversas clasificaciones de esta categoría de modelos.
Programas Enteros Puros Un modelo entero puro (PLE) es, como su nombre lo indica, un problema en el que se exige que todas las variables de decisión tengan valores enteros. Por ejemplo
Min
6x1 + 5x2 + 4x3
S.a. 108x1 + 92x2 + 58x3 >= 576 7x1 + 18x2 + 22x3 >= 83
x1, x2, x3 ><0 y enteros 32
Es un modelo entero puro. Sin las restricciones adicionales de que x1, x2, x3 sean enteros (o sea las condiciones de integralidad) sería un problema de programación lineal
Programas Enteros Mixtos Un problema en el que solo se requieren que algunas variables tengan valores enteros mientras que otras pueden asumir cualquier numero no negativo (es decir, cualquier valor continuo) se l lama programación lineal entera mixta (PLEM). Por ejemplo, supóngase que en el problema anterior solo x1 y x2 deben ser enteros y x3 no. El problema resultante es:
Min
6x1 + 5x2 + 4x3 S.a. 108x1 + 92x2 + 58x3 >= 576 7x1 - 18x2 + 22x3 >= 83
x1, x2, x3 >=0;
x1 y x2 enteros
4.3 ASIGNACIÓN DE N TRABAJOS A M MÁQUINAS.
Se dispone de un conjunto de máquinas para realizar un conjunto de trabajos. Existe la posibilidad de que una máquina realice más de un trabajo. Cada trabajo debe ser asignado al menos a una máquina. Cada máquina tiene una capacidad límite para realizar tareas la cual no se puede exceder (no necesariamente igual para todas). Conocemos la productividad de la máquina al asignarle un trabajo. El objetivo principal es realizar una buena asignación de los trabajos a los recursos existentes, intentando maximizar la productividad, teniendo en cuenta las restricciones de los trabajos y las máquinas.
Modelación Matemática
I: conjunto de trabajos (i = 1, ... , n) J: conjunto de máquinas (j = 1, ... , m) Aj: cantidad del trabajo i para realizar en la máquina j. bi: cantidad necesaria del trabajo i. Dij: capacidad de la máquina j para realizar el trabajo j. fj: capacidad límite de la máquina j. cij: productividad de la máquina i al asignarle un trabajo j. Las variables son xij = 1, si el trabajo i es asignado a la máquina j; = 0 si no.
33
N TRABAJOS EN M MÁQUINAS
No existe un método eficiente que proporcione una solución exacta. Se utilizan métodos heurísticos tales como las Reglas de Despacho. Éstas son reglas que determinan qué trabajo procesar al quedar éste disponible de manera secuencial en el tiempo, en lugar de suponer que todos los trabajos están disponibles. Se maneja el concepto de prioridad en los trabajos.
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35
36
5.1 SISTEMA MRP COMPARADO CON SISTEMAS DE PUNTO DE REORDEN Sistemas MRP. La diferencia fundamental entre las técnicas de punto de reorden y las del MRP es la fase de tiempo. De hecho, el sistema MRP es un sistema de punto de reorden con fases de tiempo para las demandas independientes. La demanda independiente no guarda relación con la demanda de los demás artículos. Los pedidos del cliente y los pedidos de piezas de servicio son ejemplos de demandas independientes. Las demandas dependientes se calculan con un sistema MRP, como un resultado de su visión sobre las demandas independientes. Las fases de tiempo permiten que las demandas independientes actuales y las pronosticadas impulsen las demandas de componentes en el momento adecuado, en lugar de usar la suposición de una demanda equilibrada y continua, empleada en otros modelos de punto de reorden. Todos los sistemas de MRP comparten un objetivo común: el de determinar los requerimientos (bruto y neto), es decir, las demandas de periodo discreto para cada artículo del inventario, para ser capaces de generar la información que necesita una acción inmediata de orden de inventario. Esta acción pertenece a la consecución (ordenes de compra) y a la producción (ordenes de taller), o bien, es una nueva acción o la revisión de una acción anterior. La nueva acción consiste en colocar (emitir) un pedido por cierta cantidad de un articulo, el cual vence en alguna fecha futura. Los elementos de información esenciales que acompañan esta acción son: • Identificación del pedido. • Cantidad del pedido. • Fecha de emisión del pedido. • Fecha de terminación del pedido.
En un nivel superior, el MRP necesita ciertas entradas para realizar sus cálculos: 1. Programación maestra de producción (MPS). 2. Lista de materiales (BOM). 3. Nivel de inventario. 4. Tiempos de entrega de re abasto. 5. Tiempos de entrega de manufactura.
PRONOSTICOS Y ÓRDENES Estas tres últimas entradas provienen, con frecuencia, de un archivo llamado archivo maestro de artículo (IMF), el cual contiene información sobre cada parte del sistema. La MPS, el BOM y el IMF, suelen considerarse como parte del sistema MRP, sin embargo, y en el sentido más estricto, son simples entradas para el proceso MRP. Para efectos prácticos, estas funciones, así como las funciones de a1macn y de consecución, se deben considerar como subsistemas integrales de un sistema MRP. La figura muestra un esquema de un sistema MRP básico. El MRP examina las demandas con respecto al tiempo de la programación maestra y las divisas en sus piezas comp onentes. Con el uso de las listas de materiales para esta ―explosión‖. Entonces, estas necesidades se ―hacen netas‘ con los inventarios disponibles. El resultado son las demandas
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en relación al tiempo para los componentes, que deben satisfacerse al colocar los pedidos a los proveedores por las cantidades correctas y en el momento adecuado. Esta es la función conocida como ―planeación de materiales‖.
Como resultado del cálculo del MRP, las acciones más comunes incluyen lo siguiente: • • • • • •
Incremento en la cantidad de la orden. Decremento en la cantidad de la orden. Cancelación de órdenes. Adelanto de la fecha de vencimiento de la orden. Aplazamiento de la fecha de vencimiento de la orden. Suspensión de la orden. Colocación de la orden.
Beneficios de un sistema MRP El sistema computarizado es necesario debido al gran volumen de materiales, de suministros y de componentes que forman parte de la ampliación de líneas de productos, así como a la velocidad que necesitan las compañías para reaccionar ante los cambios constantes en el sistema. Sus ventajas son: • • • • • • • •
Capacidad para establecer precios más competitivos. Reducción en el precio de venta. Reducción en inventarios. Mejor servicio al cliente. Mejor respuesta a las demandas del mercado. Capacidad para cambiar el programa maestro de producción. Reducción en los tiempos de preparación y desmontaje. Reducción en el tiempo de inactividad.
Además, los sistemas MRP: 1. Emiten avisos, de manera que los gerentes pueden ver el programa de actividades planificado antes de que se emitan los pedidos. 2. Indican cuándo hay que demorar o apresurar. 3. Atrasan o cancelan pedidos. 4. Cambian cantidades de pedido. 5. Adelantan o atrasan las fechas de entrega de pedidos. 6. Ayudan a planificar la capacidad. 7. Muchas empresas afirmaron que obtuvieron reducciones de hasta el 40% en su inversión en inventarios al hacer la conversión a sistemas MRP. Estructura del sistema de planificación de necesidades de materiales. La parte de planificación de necesidades de materiales de las actividades de manufactura, interactúa de manera más estrecha con el programa maestro, con el archivo de lista de materiales, con el archivo de registro de inventario con los informes de salida. 38
El sistema MRP funciona de la siguiente manera: Se utilizan los pedidos de productos para crear un programa maestro de producción, que establece el número de artículos que hay que producir en periodos específicos. Un archivo de listas de materiales identifica los materiales específicos que se usan para fabricar cada artículo y las cantidades correctas de cada uno. El archivo de registros de inventario contiene datos como el número de unidades disponibles y en pedido. Estas tres fuentes se convierten en las fuentes de datos para el programa de necesidades de materiales, el cual amplía el programa de producción para obtener un programa detallado de pedidos para toda la secuencia de producción.
Demanda de productos La demanda de productos finales generalmente proviene de dos fuentes principales. La primera está formada por los clientes conocidos que han efectuado pedidos específicos, estos pedidos, por lo general, tienen compromisos de fechas de entrega. La segunda fuente es la demanda pronosticada, es decir, los pedidos normales de demanda independiente; para pronosticar estas cantidades se emplean los modelos de pronóstico. Se combinan la demanda de los clientes conocidos y la demanda pronosticada para obtener la entrada del programa maestro de producción.
Demanda de repuestos y suministros Además de la demanda de productos finales, los clientes también piden piezas y componentes como repuestos o para servicio o reparaciones.
Archivo de lista de materiales. El archivo de lista de materiales (BOM) contiene la descripción completa de productos e indica no sólo los materiales, las piezas y los componentes, sino además la secuencia de creación del producto. El archivo BOM es una de las tres entradas principales del programa MRP (las otras dos son el programa maestro y el archivo de registros de inventario). Con frecuencia, al archivo BOM se le conoce como archivo de estructura de producto o árbol de producto ya que indica cómo se arma un producto. Contiene la información necesaria para identificar cada artículo y la cantidad utilizada para cada unidad del artículo del que forma parte. Antes, los archivos de lista de materiales presentaban las piezas como un archivo con varios niveles. Así se identificaba con claridad cada artículo y la manera de montarlo ya que cada nivel representaba los componentes del artículo. El procedimiento más eficiente es almacena1os datos de las partes como una ―explosión‖ de un
nivel. Es decir, se presenta cada artículo y cada componente indicando sólo cuál es el padre y las unidades necesarias para cada unidad del padre. Cada archivo también contiene un elemento de 39
datos (llamado apuntador o localizador) que identifica el padre de cada parte y que permite recorrer el proceso hacia arriba. Lista modular de materiales es el término que designa un artículo que se puede producir y almacenar como sub-montaje. Se trata también de un artículo normal sin opciones en el módulo. Es muy conveniente programar módulos de sub-montaje cuando se utiliza el mismo sub-montaje en varios artículos finales. Con una lista de materiales es más sencilla la programación y el control, y además se facilita pronosticar el uso de distintos módulos. Otra ventaja es que se puede minimizar la inversión en inventario y se usa el mismo artículo en varios productos. Una lista de materiales para planificación incluye artículos con opciones fraccionarias.
Codificación de bajo nivel Si todas las piezas idénticas aparecen al mismo nivel para cada producto final, es muy sencillo para el computador rastrear cada nivel y resumir el número de unidades que se requiere de cada artículo. Archivo de registros de inventario. El archivo de registros de inventario de un sistema computadorizado puede ser muy extenso. Cada artículo del inventario se conserva como un archivo separado y la gama de detalles relacionados con un artículo es casi ilimitada. El programa MRP efectúa su análisis de manera descendente por la estructura del producto, explotando las necesidades nivel por nivel. El programa MRP permite la creación de un archivo de registro de marcas separado como parte del archivo de registros de inventario. La marcación de registros permite recorrer hacia atrás, por cada nivel de la estructura de producto, el rastro de una necesidad de material, identificando cada artículo padre que originó la demanda.
Archivo de transacciones de inventario. El archivo de estado de inventario se actualiza por medio del registro inmediato de las transacciones del inventario. Estos cambios se deben a la recepción o a la salida de existencias, a las pérdidas por desperdicios, a las piezas defectuosas, a los pedidos cancelados. Programa de computación MRP. El programa maestro especifica una lista de artículos finales necesarios para ciertos periodos. En el archivo de lista de materiales se incluye una descripción de los materiales y de las piezas necesarias para fabricar cada artículo. En el archivo de inventarios están el número de unidades de cada artículo y material disponibles y en pedido. El programa MRP ―trabaja‖ sobre el archivo de inventario a la que hace continuas referencias al
archivo de lista de materiales para calcular las cantidades necesarias de cada artículo. Después se corrige el número de unidades de cada artículo para tomar en cuenta las cantidades disponibles y e compensa (se mueve hacia atrás en el tiempo) para considerar el tiempo de entrega necesario para obtener el material. Si el programa MRP que se utiliza no toma en cuenta las restricciones de capacidad, entonces el programador maestro tendrá que hacer a mano el equilibrio de la capacidad. Algo que complica más el problema es que no hay un solo programador maestro sino varios. Muchas veces las empresas dividen el trabajo de programación asignando un programador 40
maestro para cada línea de productos principales. Lo que surge es una competencia: cada programador maestro compite por obtener recursos limitados para su línea de productos. No obstante, como grupo tratan de equilibrar la utilización de recursos y las fechas de entrega del sistema global de producción. Informes de salida. Las salidas del programa MRP pueden ser casi ilimitadas en cuanto a formato y contenido, ya que el programa tiene acceso al archivo de lista de materiales, al programa maestro de producción y al archivo de registros de inventario. Estos informes generalmente se clasifican como primarios y secundarios. Informes primarios. Son los informes normales o principales que se usan para el control de la producción y de los inventarios. Estos informes consisten en: • • • • •
Pedidos planificados que deben liberarse en el futuro. Avisos de liberación de pedidos para ejecutar los pedidos planificados. Cambios en las fechas de entrega de los pedidos vigentes sujetos a reprogramación. Cancelaciones o suspensiones de pedidos vigentes por causa de la cancelación o suspensión de pedidos en el programa maestro de producción. Datos del estado del inventario.
Informes secundarios. Los informes adicionales, optativos en los sistemas MRP, corresponden a las siguientes categorías principales: • •
•
Informes de planificación, se usan para pronosticar el inventario y especificar necesidades en un horizonte de tiempo a futuro Informes de rendimiento, que indican los artículos inactivos y determinan la relación entre los tiempos de entrega reales y los programados y entre las cantidades utilizadas y los costos reales y los programados. Informes por excepción, que presentan discrepancias severas, como errores, situaciones fuera de límites, pedidos tardíos o atrasados, desperdicios excesivos o p iezas inexistentes.
Sistemas de variación neta. Algunos programas MRP presentan la opción de generar programas intermedios, llamados programas de variación neta que están dirigidos por ―actividades‖. Un sistema de variación neta
revisaría un artículo si se procesara una transacción para el artículo. Otras razone para incluir un artículo en un informe de variación neta serían indicar un envío pedido, pérdidas por desperdicios, cambios en tiempos de entrega o un error de recuento en el inventario. Se generan nuevos informes con base en estos cambios.
Ejecución del programa MRP Ya están listas las condiciones necesarias para ejecutar el programa de computación MRP: se han establecido las necesidades de los artículos finales por medio del programa maestro de producción; el estado del inventario y los tiempos de entrega de pedidos están en el archivo maestro de artículos de inventario, y el archivo de lista de materiales contiene los datos de estructura de productos. El programa MRP ―explota‖ las necesidades de materia les de acuerdo con el objetivo BOM, nivel
por nivel, junto con el archivo de registros de inventario. Se desplaza la fecha de liberación del pedido de necesidades netas a un periodo anterior, para tomar en cuenta el tiempo de entrega. Los 41
pedidos de piezas y sub-montajes se añaden a través del archivo de inventario, omitiendo el programa maestro de producción, el cual, normalmente, no programa a un nivel tan bajo que incluya piezas de repuesto y pata reparaciones. El razonamiento de estos pasos es que es necesario que estén disponibles todos los componentes para que se pueda entregar un artículo al procesamiento. Por consiguiente, la fecha de liberación del pedido del artículo padre es el mismo periodo de necesidad bruta para los sub-artículos.
¿Cuándo se puede emplear la MRP? La MRP se usa en diversas industrias con entorno de taller de trabajo (lo cual significa que con el mismo equipo se fabrican varios lotes de productos). La MRP es de mayor valor para las compañías que, participan en operaciones de montaje que para las que se dedican a la fabricación. La MRP no funciona bien en las compañías que producen pocas unidades al año, sobre rodo en el caso de compañías que producen productos complejos y costosos que requieren diseño e investigación de alto nivel, que los tiempos de entrega tienden a ser demasiado largos e inciertos; además, la configuración del producto es demasiado com plejo para la MRP. Planificación de necesidades de capacidad La capacidad de producción por lo general es una cantidad finita. En esta sección se especificará como se calcula la capacidad y cuál es el procedimiento usual para tratar las restricciones de capacidad. Cálculo de la carga del centro de trabajo. Para comenzar los cálculos de las necesidades de capacidad son las hojas de ruta de los trabajos programados para su procesamiento. La hoja de ruta especifica a dónde hay que enviar el trabajo, las operaciones específicas y los tiempos normales de preparación y ejecución para cada pieza. Este tipo de cifras es el que se necesita para calcular la carga total de cada centro de trabajo. La hoja de ruta es una ―perspectiva del trabajo‖ que sigue a un trabajo por la instalación productiva;
un archivo de centro de trabajo es la perspectiva desde el centro de trabajo. Las hojas de ruta de cada trabajo envían éstos a los centros de trabajo indicados para determinado tipo de procesamiento. Por lo general, cada centro de trabajo es un centro definido funcionalmente, de manera que lleguen a ellos los trabajos que requieren el mismo tipo de trabajo, en el mismo equipo. Si no hay capacidad suficiente, no es un problema local del centro de trabajo, sino algo que tiene que resolver el programador maestro. Un programa MRP con módulo de planificación de necesidades de capacidad permite reprogramar para tratar de nivelar la capaci dad
5.2 EJEMPLO SISTEMA MRP MRP
42
Planificación de Requerimientos de Materiales, estos sistemas integran las actividades de producción y compras. Programan las adquisiciones a proveedores en función de la producción programada.
Ejemplo de la mesa
Lista de materiales
Nota: La cantidad de cada componente se indica entre paréntesis Tiempos planeados de espera
Mesa de ensamble* Termina el ensamble de pat patas** Compra de patas Compra de travesaños cortos Compra de travesaños largos Compra de la cubierta
Semanas 1 1 1 1 1 2
43
• •
Se asume que están disponibles la cubierta de la mesa y el ensamble completo de la patas. Se asume que están disponibles las patas, travesaños cortos y travesaños largos.
Plan de Materiales – Materiales – Detalle Detalle de Partes:
1
2
Semana 3 4
Mesas Requerimientos brutos Dispo ispon nible ble/rec recepci pciones pro progra gramada adas Requerimientos netos Descarga planeada de orden
-50 ---
-----
-- 200 150 100 ------ 150 150 100 150 150 100 --
Cubiertas Requerimientos brutos Dispo ispon nible ble/rec recepci pciones pro progra gramada adas Requerimientos netos Descarga planeada de orden
--- 150 150 100 50 50 ------ 50 50 150 100 50 150 100 ---
-----
Ensamble de patas Requerimientos brutos Dispo ispon nible ble/rec recepci pciones pro progra gramada adas Requerimientos netos Descarga planeada de orden
--- 150 150 100 100 ------- 50 50 150 100 -- 50 150 100 --
-----
6
Semana 3 4
5
6
Pata Requerimientos brutos Disp Dispo onibl nible e/re /recepc cepcio ione nes s prog progra ram madas adas Requerimientos netos Descarga planeada de orden
-- 200 600 400 150 100 ----- 550 400 -- 550 400 --
-----
-----
Travesaño corto Requerimientos brutos Dispon ponible ble/re /recepci pciones pro progra gramadas adas Requerimientos netos Descarga planeada de orden
-- 100 300 200 50 ----- 50 50 300 200 50 30 300 200 --
-----
-----
Travesaño largo Requerimientos brutos Dispon ponible ble/re /recepci pciones pro progra gramadas adas Requerimientos netos Descarga planeada de orden
-- 100 300 200 ------ 100 300 200 100 300 200 --
-----
-----
1
•
5
2
El inventario inventario en cada cada etapa etapa es la diferencia neta entre la producción y la demanda. demanda. 44
•
Se pueden considerar colchones de seguridad.
5.3ELEMENTOS 5.3ELEMENTOS SISTEMA MRP Existen tres elementos fundamentales en el sistema MRP: un programa maestro de producción, un archivo del estado legal del inventario y un archivo de las listas de materiales para la estructura del producto. Usando estas tres fuentes de información del MRP proporciona tres tipos de resultados de información sobre cada uno de los componentes del producto que son: requerimientos para emitir órdenes, nueva programación de órdenes y órdenes planeadas. Programa maestro de producción (MPS): el MPS se inicia a partir de los pedidos de los clientes de la empresa o de pronósticos de la demanda al inicio del MRP; llega a ser un insumo del sistema. Diseñado para satisfacer la demanda del mercado, el MPS identifica las cantidades de cada uno de los productos terminados y cuándo es necesario producirlo durante cada periodo futuro dentro del horizonte de planeación de producción. Las ordenes de reemplazo de componentes a los clientes también son consideradas como artículos finales en el MPS. Por tanto, el MPS proporciona la información focal para el sistema MRP; en última instancia, controla las acciones recomendadas por el sistema MRP en el ritmo de adquisición de los materiales y en la integración de los subcomponentes, los que se engranan para cumplir con el programa de la producción del MPS. •
Lista de materiales (BOM): la BOM identifica como se manufactura cada uno de los productos terminados, especificando todos los artículos subcomponentes, su secuencia de integración, su cantidad en cada una de las unidades terminadas y cuales líneas de producción realizan la secuencia de integración en las instalaciones. Esta información se obtiene de los documentos de diseño del producto, del análisis de flujo de trabajo y de otra documentación estándar de manufactura e ingeniería industrial. La información más importante que proporciona la lista de materiales a la MRP es la estructura del producto, que muestra la división del producto terminado en sus componentes más básicos. Al identificar con precisión los niveles en la estructura del producto, se muestran con claridad las relaciones entre los elementos componentes en todos los productos terminados. Cada elemento en la estructura del producto tiene un número único de identificación. Por consiguiente conociendo el programa maestro para los productos terminados, el MRP puede programar y ubicar las órdenes en el tiempo para la obtención correcta de los elementos componentes de menores niveles en la estructura del producto.
•
Archivo del estado legal de inventario: el sistema debe de contener un archivo totalmente actualizado del estado legal del inventario de cada uno de los artículos en la estructura del producto. Este archivo proporciona la información precisa sobre la disponibilidad de cada artículo controlado por el MRP. El sistema amplio esta información para mantener una contabilidad precisa de todas las transacciones en el inventario. El archivo del estado legal del inventario contiene número de identificación, cantidad disponible, nivel de existencias de seguridad, cantidad asignada y el tiempo de espera de adquisición de cada uno de los artículos. El tiempo necesario para adquirir un artículo, una vez que se ha iniciado su fabricación, se toma en cuenta al decidir cuándo colocar el pedido para ese artículo.
•
45
Lógica de procesamiento del MRP: la lógica de procesamiento del MRP acepta el programa maestro y determina los programas componentes para los artículos de menores niveles sucesivos a lo largo de las estructuras del producto. •
Calcula para cada uno de los periodos de tiempo cuantos de cada artículo se necesitan (requerimientos en conjunto), cuantas unidades del inventario existente se encuentran ya disponibles, la cantidad neta que se debe de planear al recibir las nuevas entregas (recepción de ordenes planeadas) y cuando deben de colocarse las ordenes para los nuevos embarques (colocación de ordenes planeadas), de manera que los materiales lleguen exactamente cuando se necesitan este procesamiento de datos continua hasta que se han determinado los requerimientos para todos los artículos que serán utilizados para cumplir con el programa maestro de producción. Información para la gerencia derivada del MRP: como resultado del MRP se obtiene un informe semejante al siguiente, para cada artículo de la estructura de producto: •
Sem 1
Sem 2
Sem 3
requerimientos en conjunto
Sem 4 400
Sem 5
Sem 6
Sem 7
Sem 8 500
Recepciones programadas Disponible para el periodo siguiente requerimientos netos Recepción de ordenes planeadas Liberación de ordenes planeadas
50
50
350
50
50
500
350
500
350
500 500
El informe muestra que se requieren 400 unidades de este articulo (requerimientos en conjunto) en la semana 4 y 500 en la semana 8. Ningún pedido excepcional fue previamente colocado, por lo que no se tienen programadas unidades de este articulo para recepción en este momento. Existen, sin embargo, 50 unidades no comprometidas del artículo, disponibles en la actualidad en el inventario, las que se destinaran para satisfacer los requerimientos en la semana 4. Por consiguiente, los requerimientos netos son de 350 unidades para la semana 4 y de 500 unidades para la semana 8. Como este articulo tiene un tiempo de espera de tres semanas para su adquisición, el primer pedido debe de ser colocado (liberado) en la semana 1 y el segundo pedido en la semana 5. Este informe identifica claramente que acciones de adquisición se requieren para mantener la producción dentro del programa. También, proporciona a los proveedores un aviso por adelantado de los pedidos que le serán hechos en el futuro.
Procedimiento de computación del MRP. El procedimiento de computación del MRP utiliza la información de los recursos para calcular los registros actuales para cada componente y articulo, tal como se ilustra en el ejemplo siguiente:
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Ejemplo: Una empresa fabrica sillas para cocina. El modelo H, tiene como componentes dos marcos, uno para el asiento y las patas delanteras y otro para el respaldo y las patas traseras. Para ensamblar el asiento a las patas delanteras, un trabajador necesita cuatro remaches. De la misma manera, para ensamblar el respaldo y las patas traseras, el trabajador requiere de cuatro remaches más. Los dos marcos sub-ensamblados (F y G) se juntan el uno con el otro con cuatro remaches. Cuando los dos sub-ensamblados se combinan el ensamblado de la silla está terminado. La siguiente figura muestra la manera en que se realiza el ensamblado de la silla modelo H. La siguiente figura muestra el árbol de estructura del producto e información sobre los componentes, la cual incluye la identificación de los artículos, requerimientos para el artículo principal, tiempo de espera y descripción. La silla terminada, articulo H es el componente de nivel superior; este incluye los componentes de nivel 1 con los que dependen de H, estos incluyen (nivel 0) a los artículos E, F y G. L os artículos A, B, C, D y E son los componentes individuales en el nivel 2. Finalmente en el nivel más bajo (nivel 3) los artículos son las materias primas (MP) para los componentes del nivel 2
5.4 LA OPERACION SISTEMA MRP MRP VS JIT El JIT se define como un proceso que trata de eliminar el desperdicio y que. Si se establece en la forma correcta, dará por resultado entregas de materiales justo a tiempo. El sistema MRP, por su parte, es un sistema computarizado para la planeación de materiales y para la programación de la producción. Que trata de hacer entregas justo a tiempo y. en el cual, un resultado puede ser la eliminación del material excesivo. El sistema MRP no trata de ubicar y eliminar el desperdicio (además. quizás. del material de desperdicio) y, por definición, no es un proceso JIT. Por lo tanto, las comparaciones directas entre los sistemas JIT y MRP son válidas sólo cuando se realizan entre los aspectos de planeación de material y aspectos del control de la producción del MRP y el sistema Kanban de un proceso JIT. Sistemas para empujar Vs. sistemas para jalar. La planeación de los materiales y el control de la producción de las operaciones de manufactura pueden clasificarse como de ―empujar‖ o de ―jalar‖. En el modo de ―empujar‖. Una operación consiste en enviar o fabricar, anticipándose a la demanda futura, mientras que en el modo de ―jalar‖. La operación se trata de fabricar en reacción a la
demanda presente, igual puede ser una petición real del cliente o la necesidad de reabastecer las existencias. Los sistemas de ―empujar‖ tienden a planear. A ser proactivos y anticipativos, mientras que los sistemas de ‗jalar‖ tienden a ser expeditos. Reactivos y a responder. Los sistemas Kanban son representativos de los sistemas de ‗jalar‖ mientras que los sistemas MRP y, en particular, los sistemas MRP II suelen asociarse con los sistemas de ―empujar‖.
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Limitaciones de los sistemas de empuje. En un ambiente que se puede predecir, los pronósticos de demanda siempre serían evidentes, las listas de materiales serían completamente exactas, los proveedores realizarían el embarque a tiempo y con toda exactitud, nada se extraviaría ni se contaría mal, las máquinas nunca fallarían, todo el personal se presentaría cuando se esperara y todos los intervalos del proceso serían absolutamente predecibles. En tal ambiente, todas las actividades de manufactura se programarían usando el sistema MRP/empujar, cada componente llegaría a su destino justo a tiempo y cada artículo manufacturado se terminaría de igual forma. Sin embargo. Ningún ambiente es por completo predecible. Para garantizar la entrega de l producto cuando se enfrentan los problemas inevitables que surgen a lo largo de la cadena, desde el suministro de materiales hasta la manufactura del producto, se añade tiempo de baja actividad a la programación del sistema MRP. Como el sistema demanda la baja actividad, hay poco incentivo para reducirla. Además, los sistemas MRP, en particular el MRP II. Sufren de tiempos de avance incorrectos porque no reconocen que los tiempos de avance no son fijos, sino que dependen del congestionamiento o de la carga de una operación. Por último, la adquisición y mantenimiento de los sistemas computarizados MRP y MRP 11 pueden resultar costosos.
5.5 LIMITACIONES Y VENTAJAS MRP Ventajas • • • • • • • • • • • • • • •
Capacidad para fijar los precios de manera competente Reducción de los precios de venta Reducción del inventario Mejor servicio al cliente Mejor respuesta a las demandas del mercado Capacidad para cambiar el programa maestro Reducción de los costos de preparación y desmonte Reducción de tiempos de inactividad Suministrar por anticipado, de manera que los gerentes puedan ver el programa planeado Indicar cuándo demorar y cuando agilizar Demorar o cancelar pedidos Cambiar las cantidades de los pedidos Agilizar o retardar la fecha de los pedidos Ayudar en la capacidad de planeación Reducción hasta el 40% en las inversiones de inventario
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Desventajas • • • • • •
Los principales problemas se encuentran en las fallas del proceso de instalación También a nivel organizacional y de comportamiento Falta de compromiso de la alta gerencia El hecho de reconocer que el MRP es solo una herramienta de software que debe ser utilizada correctamente La integración del MRP y el JIT Una queja frecuente al MRP es que muestra demasiada rigidez
5.6 SISTEMA MRP EXITOSO Se requiere un gran esfuerzo para hacer exitoso el MRP. Se requieren cinco elementos para el éxito: 1. 2. 3. 4. 5.
La planeación de la puesta en marcha El soporte adecuado de la computadora Los datos exactos El soporte gerencial El conocimiento del usuario
¿Qué ambiente es necesario para que el MRP sea exitoso?
1. 2. 3.
lo primero es contar con la involucración y motivación de todo el personal implicado con el apoyo de la dirección de la organización. Segundo, disponer de la herramienta que permita llevar a cabo el MRP. Tercero utilizar estrategias y técnicas para mantener y optimizar el sistema.
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5.7 PLANEACION RECURSOS DE MANUFACTURA MRP II El sistema parte de los datos sobre demanda recogidos en el mercado mediante diferentes técnicas de previsión, lo que permite obtener el Plan de Ventas al que se tendrá que asociar un Plan de Producción. Con la información facilitada por este último, se procede a confeccionar el Plan Agregado de Producción (PAP) que sirve de entrada a la Planificación Agregada de Capacidad a medio plazo, que debe determinar la viabilidad del mismo. Una vez comprobada la viabilidad del PAP, éste sirve de inputs para obtener el PMP periodificando y dimensionando los lotes. A partir del PMP se realizará la Planificación Aproximada de la Capacidad. Posteriormente a la aceptación del PMP se desarrollará la Planificación de Materiales (PRM), cuya viabilidad será comprobada a través de la Planificación Detallada de la Capacidad. A la vez, los pedidos planificados de componentes adquiridos en el exterior, servirán de entrada para la Programación de Proveedores y Gestión de Compras, mientras que aquellos que se fabricarán en la organización productiva servirán de inputs a la Gestión de Talleres. Esta última efectuará la Programación de las Operaciones (PO) de cada pedido, programando los momentos de entrada y salida de los mismos en cada centro de trabajo en base a las distintas prioridades. Los sistemas MRP y MRP II se asociaron en un inicio solamente a las grandes computadoras, computadoras centrales y minicomputadores .Esta perspectiva ha ido cambiando porque en la actualidad se encuentra con gama amplia de software que incluye varios sistemas operativos, redes con todas sus topologías y plataformas arquitectónicas que permitieron a los pequeños fabricantes, adquirir este tipo de sistemas porque en un inicio fue demasiado complejo implantar una MRP, porque sus costos eran demasiado altos. Las MRP II están utilizándose en una variedad de industrias con un ambiente de trabajo basado en la fabricación por lotes utilizando el mismo equipó de producción. Las MRP son muy valiosas para aquellas compañías que involucran operaciones de ensamblaje y menos valiosa para las compañías involucradas a la fabricación. Por otra parte, las MRP no funcionan bien en compañías que producen un bajo número de unidades por año. Especialmente en compañías que fabrican productos complejos y costosos que requieren investigación y diseños avanzados. Con base en el plan de producción, un sistema de Planeación de Requerimiento de Materiales crea programas que identifican partes y materiales específicos requeridos para producir artículos finales. Los sistemas de MRP utilizan un programa de computador para llevar a cabo estas operaciones. La mayoría de firmas han utilizado sistemas de inventarios computarizados durante años, pero estos eran independientes del sistema de programación, por lo cual las MRP lograron enlazar estas dos partes. 50
Propósito De Las MRP II Los principales propósitos de una MRP II son controlar los niveles de inventario, asignar prioridades operativas a los artículos y planear la capacidad para cargar el sistema de producción. Esto puede ampliarse brevemente de la manera siguiente: Inventarios:
Ordenar las partes correctas, ordenar la cantidad correcta y ordenar en el momento
correcto. Prioridades:
Ordenar con la fecha de vencimiento correcta y mantener válida la fecha de
vencimiento. Capacidad:
Planear una carga completa, planear una carga exacta y planear un momento adecuado para mirar la carga futura.
Los objetivos del manejo del inventario bajo un sistema de MRP son los mismos que bajo cualquier sistema del manejo del inventario: Mejorar el servicio al cliente, minimizar la inversión en el inventario y maximizar la eficiencia operativa de la producción. La filosofía de la Planeación de Requerimientos de Materiales es que estos deben enviarse de prisa y este envío debe efectuarse cuando la falta de ellos pueda retrasar el programa de producción general y demorarse cuando el programa se atrasa y se posponer cuando se necesite. A parte de utilizar tal vez una escasa capacidad, es preferible no tener materias primas ni trabajo en proceso antes de que aparezca la necesidad real por cuanto los inventarios paralizan las finanzas, trastornan los depósitos, prohíben los cambios de diseño e impiden la cancelación o el aplazamiento de pedidos.
Desventajas De Las MRP II Los principales problemas de las MRP II se encuentran basados en las fallas del proceso de instalación. Los principales factores son a nivel organizacional y de comportamiento. Se han identificado tres causas principales: La falta de compromiso de la alta gerencia, el hecho de no reconocer que la MRP es solo una herramienta de software que no genera toma de decisiones y la integración de la MRP y el JIT. Parte de la queja relacionada con la falta de compromiso de la alta gerencia puede ser la imagen de la MRP, ya que da la impresión de ser un sistema de fabricación en lugar de un plan empresarial. Sin embargo, un sistema de MRP se utiliza para planear los recursos y desarrollar los 51
programas. La MRP debe ser aceptada por la alta gerencia como una herramienta de planeación con referencia específica a los resultados de las utilidades. Por lo cual es necesaria una educación del área ejecutiva sobre el énfasis de la importancia de la MRP como instrumento de planeación estratégica, integrado y de ciclo cerrado. La segunda causal de problemas, es que las MRP se presentaron y se percibieron como un sistema completo y único para manejar una compañía y no como una parte del sistema total. Otro de los puntos que presenta grandes quejas por parte de los usuarios es que las MRP requieren de una gran exactitud para funcionar correctamente. MRP II es una filosofía llevada a la práctica en la gestión de negocios; ha sido adoptada e implantada en un gran número de compañías en los Estados Unidos, Australia y en el Reino Unido, y en estas compañías ya se están notando los beneficios de operar con esta filosofía. MRP II proporciona un cambio importante en control. Los sofisticados sistemas y procedimientos incorporados proporcionan respuestas equilibradas y consistentes que permiten la toma de decisiones correctas, mediante el planteamiento de las preguntas claves de cualquier empresa manufacturera:
¿Qué vamos a fabricar? ¿Qué se necesita para su fabricación? ¿De qué disponemos? ¿Qué necesitamos conseguir?
Se sabe que MRP II es aplicable a cualquier tipo de empresa, en nuestro caso el MRP II aplicado a Mantenimiento, las preguntas serán:
¿Qué tipo de mantenimiento se va a realizar? ¿Qué materiales se necesita para realizar el mantenimiento? ¿De qué disponemos? ¿Qué necesitamos conseguir?
MRP II mejora la capacidad organizativa con el fin de competir efectivamente al:
Realizar el mantenimiento con el fin de que la producción no se vea afectada y con ello lograr que nuestros clientes obtengan el producto en el momento oportuno. Mejorar la productividad.
Pero hay que recordar que MRP II es un sistema de personas. No lo hará por sí solo, no puede funcionar sin el compromiso, apoyo y entusiasmo que demuestra tener nuestro personal. 52
CÓMO FUNCIONARA MRP II MRP II es una filosofía que coordinará nuestras operaciones de gestión a través de la conexión establecida entre planificación y las actividades de administración. El objetivo es igualar de manera efectiva, suministro y demanda, ofrecer el mejor servicio posible a nuestros clientes y así satisfacer sus necesidades. Nuestra capacidad para alcanzar dicha meta depende en gran parte de aquellas personas que respaldan el proceso del MRP II. MRP II tiene como objeto la planificación y el control de las operaciones, ello conlleva en forma inherente un análisis de los procesos al objeto de definirlos para que sean más eficientes. Asimismo, comporta que las funciones se realice "right first time" (correctas a la primera vez) para que los procesos sean seguros y previsibles y por lo tanto, planificados. Con ello a través de la implantación de MRP II se pueden generar beneficios tangibles en:
· Mejorar el servicio al cliente Usando MRP II es posible alcanzar el equilibrio entre mantenimiento y producción. Procurando los mejores servicios a nuestros clientes se asegurará la continuidad en los negocios. Si no podemos suministrar el mantenimiento cuando el cliente lo necesite este podría recurrir a otro proveedor y prescindir de nuestros servicios.
· Mayor Productividad Es necesario planificar con antelación el uso real de la capacidad, el material y los recursos humanos. Una mejor planificación a través de MRP II permitirá un mejor uso de nuestros recursos disponibles.
5.8 PLANEACIÓN DE LOS RECURSOS DE LA EMPRESA (ERP) Es verdad que la tecnología vigente en la época, basada en los gigantescos mainframes (grandes ordenadores), ni de lejos se compara a la facilidad de uso de las computadoras actuales. No obstante, eran esas máquinas las que rodaban los primeros sistemaos de control de estoques actividad pionera de la inserción entre gestión y tecnología. La automatización era cara, lenta pero ya demandaba menos tiempo que los procesos manuales y eran pocos.
Definición de los sistemas ERP
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Ramesh (1998) citado por Alejandra Recio (1998) define un ERP como una "solución de software que trata las necesidades de la empresa tomando el punto de vista de proceso de la organización para alcanzar sus objetivos integrando todas las funciones de la misma". Recio menciona además que un sistema ERP facilita la integración de los sistemas de información de la empresa, ya que cubre todas las áreas funcionales. Los sistemas que integra son bases de datos, aplicaciones, interfaces, herramientas y el Business Process Redesign (BPR).
Los objetivos principales de los sistemas ERP son:
1. Optimización de los procesos empresariales. 2. Acceso a información confiable, precisa y oportuna. 3. La posibilidad de compartir información entre todos los componentes de la organización. 4. Eliminación de datos y operaciones innecesarias. 5. Reducción de tiempos y de los costes de los procesos.
El propósito fundamental de un ERP es otorgar apoyo a los clientes del negocio, tiempos rápidos de respuesta a sus problemas así como un eficiente manejo de información que permita la toma oportuna de decisiones y disminución de los costos totales de operación. Hay tres características que distinguen a un ERP y eso es que son sistemas integrales, modulares y adaptables: Integrales, porque permiten controlar los diferentes procesos de la compañía entendiendo que todos los departamentos de una empresa se relacionan entre sí, es decir, que el resultado de un proceso es punto de inicio del siguiente. Por ejemplo, en una compañía, el que un cliente haga un pedido representa que se cree una orden de venta que desencadena el proceso de producción, de control de inventarios, de planeación de distribución del producto, cobranza, y por supuesto sus respectivos movimientos contables. Si la empresa no usa un ERP, necesitará tener varios programas que controlen todos los procesos mencionados, con la desventaja de que al no estar integrados, la información se duplica, crece el margen de contaminación en la información (sobre todo por errores de captura) y se crea un escenario favorable para malversaciones. Con un ERP, el operador simplemente captura el pedido y el sistema se encarga de todo lo demás, por lo que la información no se manipula y se encuentra protegida. Modulares. Los ERP entienden que una empresa es un conjunto de departamentos que se encuentran interrelacionados por la información que comparten y que se genera a partir de sus procesos. Una ventaja de los ERP, tanto económica como técnicamente es que la funcionalidad se encuentra dividida en módulos, los cuales pueden instalarse de acuerdo con los requerimientos del cliente. Ejemplo: Ventas, Materiales, Finanzas, Control de Alm acén, etc. Adaptables. Los ERP están creados para adaptarse a la idiosincrasia de cada empresa. Esto se logra por medio de la configuración o parametrización de los procesos de acuerdo con las salidas que se necesiten de cada uno. Por ejemplo, para controlar inventarios, es posible que una empresa necesite manejar la partición de lotes pero otra empresa no. 54
Características del ERP Entre las características principales de los sistemas ERP d estacamos:
Base de datos centralizada. Los componentes del ERP interactúan entre sí consolidando todas las operaciones. En un sistema ERP los datos se ingresan sólo una vez y deben ser consistentes, completos y comunes. Las empresas que lo implanten deben modificar alguno de sus procesos para alinearlos con los del sistema ERP. Un sistema ERP incluye un conjunto de aplicaciones ERP o módulos. Suele haber un software para cada unidad funcional. La tendencia actual es a ofrecer aplicaciones especializadas para determinadas industrias.
Beneficios, Ventajas y Desventajas Davenport (1998), menciona que dentro de los beneficios que los sistemas ERP ofrecen a las compañías son: 1. Proveer acceso en tiempo real a operaciones y datos financieros. 2. Modernizar las estructuras administrativas. 3. Centralizar el control sobre la información. 4. Estandarizar los procesos. Piturro (1999) explica que cuando los ER P trabajan excelente: 1. Se pueden acelerar los procesos del negocio. 2. Reducir los costos. 3. Incrementar las oportunidades de ventas. 4. Mejorar la calidad y la satisfacción a los clientes. 5. Medir los resultados continuamente. Además de lo mencionado, la implantación de un sistema ERP, resulta altamente beneficiosa para la organización ya que permite la posibilidad de automatizar aquellos procesos que se manejen bajo reglas o políticas preestablecidas, evitando así la intervención humana siempre propensa a errores.
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Otra ventaja es que a través de la implantación de un ERP, las compañías mejoran y actualizan los paquetes que usan para administrar recursos corporativos y ganan control de aquellos procesos que son críticos para el negocio, los ejecutivos pueden hacer decisiones bien informadas debido a que los datos con que cuentan son los mismos que usan los empleados de línea en ese preciso momento (información real en tiempo real) y a su vez los empleados evitan retrabajos por compartir la misma base de datos, por su parte los departamentos de TI pueden dar mantenimiento mas fácilmente al sistema ERP que a los sistemas tradicionales que requerían conocimiento de distintos lenguajes de programación y bases de datos, mientras que el ERP está basado en tecnología estándar. Es necesario tener en mente que es una herramienta importante y decisiva, pero quién lo comanda, la forma en que los datos son inseridos y cómo las informaciones son dirigidas posteriormente, son aspectos de suma importancia.
Implementación de un ERP Son comunes los ajustes en infraestructura de tecnología de la información (TI) para recibir los paquetes de gestión empresarial (ERP). Sin embargo, antes de cualquier decisión rumbo a la substitución total de computadoras, servidores y equipamientos de red, es necesario observar lo que puede ser re aprovechado. Los especialistas recomiendan que se aproveche al máximo lo que ya se ha implementado en casa y la propia experiencia previa con sistemas integrados del tipo ERP. Pero, ¿cómo se puede hacer eso? La primera acción es sacar una radiografía de la infraestructura, no solamente de lo que se tiene hoy sino también de lo que sería deseable con la entrada del paquete de gestión, como una manera de planear las inversiones necesarias. Procesos de tecnología bien definidos para la adopción del paquete de gestión son sumamente importantes, pues facilitan los ajustes de infraestructura; como procesos entiéndase abordajes y directrices tecnológicas, entre ellas la estandarización de sistemas operativos y la uniformidad de compra de equipamientos. Un posible impacto negativo de los sistemas y máquinas legadas - que ya existen en la empresa puede ser minimizado con la compra de software llamados de integración y responsables por el puente entre el ERP y lo que la corporación ya posee. Otro aspecto importante para la introducción de un sistema de gestión es la seguridad. No es necesario crear una política específica para esta área - si la corporación no la tiene, claro -, pero es esencial crear directrices de concesión de accesos. En definitiva, no todos los empleados necesitan o deben acceder al ERP. Otra indicación universal es que, independientemente de la infraestructura, la corporación mantenga un ambiente de desarrollo/pruebas de implementación del ERP y otro de producción de los sistemas actuales hasta tener la seguridad de que el proyecto está listo para realizar el cam bio.
Aspectos a considerar para implantar un ERP Para valorar la complejidad de una implantación de ERP, hemos de tener en cuenta que en una implantación interactúan los siguientes seis elementos:
1.- El ERP (sistema de información para la gestión). 56
2.- Las personas y la cultura de la organización. 3.- La estrategia. 4.- El hardware. 5.- Los procesos. 6.- El resto de aplicaciones de gestión existentes en la organización
5.9 DE MRP A MRP II Y A ERP Descripción El MRP I (Material Requierement Planning) o planificador de las necesidades de material, es el sistema de planificación de materiales y gestión de stocks que responde a las preguntas de, cuánto y cuándo aprovisionarse de materiales. Este sistema da por órdenes las compras dentro de la empresa, resultantes del proceso de planificación de necesidades de materiales. Ámbito Mediante este sistema se garantiza la prevención y solución de errores en el aprovisionamiento de materias primas, el control de la producción y la gestión de stocks. La utilización de los sistemas MRP conlleva una forma de planificar la producción caracterizada por la anticipación, tratándose de establecer qué se quiere hacer en el futuro y con qué materiales se cuenta, o en su caso, se necesitaran para poder realizar todas las tareas de producción. Es un sistema que puede determinar de forma sistemática el tiempo de respuesta (aprovisionamiento y fabricación) de una empresa para cada producto. Solución El objetivo del MRP I es dar un enfoque más objetivo, sensible y disciplinado a determinar los requerimientos de materiales de la empresa. Para ello el sistema trabaja con dos parámetros básicos: tiempos y capacidades. El sistema MRP calculará las cantidades de producto terminado a fabricar, los componentes necesarios y las materias primas a comprar para poder satisfacer la demanda del mercado, obteniendo los siguientes resultados: • • •
El plan de producción especificando las fechas y contenidos a fabricar. El plan de aprovisionamiento de las compras a realizar a los proveedores Informes de excepción, retrasos de las órdenes de fabricación, los cuales repercuten en el plan de producción y en los plazos de entrega de producción final.
Beneficios/ Implicaciones: Los beneficios más significativos son:
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Satisfacción del cliente Disminución del stock Reducción de las horas extras de trabajo Incremento de la productividad Menores costos, con lo cual, aumento en los beneficios Incremento de la rapidez de entrega Coordinación en la programación de producción e inventarios Rapidez de detección de dificultades en el cumplimiento de la programación Posibilidad de conocer rápidamente las consecuencias financieras de nuestra planificación
MRP II
Descripción El sistema MRP II, planificador de los recursos de fabricación, es un sistema que proporciona la planificación y control eficaz de todos los recursos de la producción. El MRP II implica la planificación de todos los elementos que se necesitan para llevar a cabo el plan maestro de producción, no sólo de los materiales a fabricar y vender, sino de las capacidades de fábrica en mano de obra y máquinas. Este sistema de respuesta a las preguntas, cuánto y cuándo se va a producir, y a cuáles son los recursos disponibles para ello.
Ámbito Los sistemas MRP II han sido orientados principalmente hacia la identificación de los problemas de capacidad del plan de producción (disponibilidad de recursos frente al consumo planificado), facilitando la evaluación y ejecución de las modificaciones oportunas en el planificador. Para ello y, a través del plan maestro de producción y las simulaciones del comportamiento del sistema productivo de la empresa, se tendrá el control para detectar y corregir las incidencias generadas de una manera ágil y rápida. Solución El sistema MRP II ofrece una arquitectura de procesos de planificación, simulación, ejecución y control suyo principal cometido es que consigan los objetivos de la producción de la manera más eficiente, ajustando las capacidades, la mano de obra, los inventarios, los costes y los plazos de producción. El MRP II aporta un conjunto de soluciones que proporciona un completo sistema para la planificación de las necesidades de recursos productivos, que cubre tanto el flujo de materiales, como la gestión de cualquier recurso, que participe en el proceso productivo.
Gestión avanzada de las listas de los materiales Facilidad de adaptación a los cambios de los pedidos 58
Gestión optimizada de rutas y centros de trabajo, con calendarios propios o por grupo Gran capacidad de planificación y simulación de los procesos productivos Cálculo automático de las necesidades de producto material Ejecución automática de pedidos.
Beneficios/aplicaciones: Este sistema aporta los siguientes beneficios para la empresa:
Disminución de los costes de Stocks Mejoras en el nivel del servicio al cliente. Reducción de horas extras y contrataciones temporales Reducción de los plazos de contratación. Incremento de la productividad. Reducción de los costes de fabricación. Mejor adaptación a la demanda del mercado
E.R.P. Como ningún sistema surge de la nada, las E.R.P. se basaron de los sistemas y métodos anteriormente mencionados, es por ello que la necesidad de evolucionar tecnológica y empresarialmente, dan origen a las preERP. De esta forma, se mezclan dos tipos de administración como son la Administraciónde manufactura por lotes (E.E.U.U) y la manufactura repetitiva, usada por el sistema " Just In Time" en el Japón. Al unificar estas dos corrientes el MRP II, recibe el JIT (Just in Time), CMI (Integración de Manufactura Computarizada), EDI (Intercambio de Datos Electrónicos) y arquitectura Cliente – Servidor. No obstante con estas modificaciones se sigue llamando MRP II, hasta que analistas de la Gartner Group y AMR, se lanzan a definir la nueva generación de sistemas de Administración de Recursos[CAMACHO, 1997: 2]. Los sistemas avanzados de MRP, también llamados como siguiente generación de MRP II o simplemente E.R.P incluyen entre sus características básicas: 1. Arquitectura Cliente/Servidor. 2. Base datos centralizada, con consultas SQL y generación de informes. 3. Interfase gráfica de usuario, con manejo de ventanas. 4. Soporte de base de datos distribuida. 5. Sistemas iniciales para soporte de decisiones. 6. Manejo electrónico de datos e intercambio de los mismos. 7. Interoperabilidad con múltiples plataformas, entre las que se pueden incluir Windows NT y Unix 59
8. Manejo de interfases de programación con interoperabilidad con otras aplicaciones de otros programas. 9. Intercambio de datos utilizando Internet. 10. Comunicación entre clientes y proveedores.
5.10 PLANEACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD (CRP) DEFINICION DE CAPACIDAD La capacidad es la cantidad de trabajo que puede hacerse en un periodo de tiempo específico. En la octava edición del diccionario APICS, la capacidad se define como: ―la habilidad de un
trabajador, maquina, centro de trabajo, plan u organización de producir inventarios en un periodo de tiempo.‖ La capacidad es una tasa de trabajo, no la cantidad de trabajo producido.
Hay dos tipos de capacidad importantes: la capacidad disponible y la capaci dad requerida. La capacidad disponible es la capacidad de un sistema o recurso de producir una cantidad de producción en un periodo de tiempo dado. La capacidad requerida es la capacidad de un sistema o recurso necesario para producir un producto deseado dentro de un periodo de tiempo dado. Un término muy relacionado con la capacidad requerida es la palabra carga. Esta es la cantidad de trabajo liberado y planeado asignado a una instalación para un periodo particular de tiempo. Es la suma de todas las capacidades requeridas. Estos tres términos -capacidad requerida, carga y capacidad disponible- son importantes en la administración de capacidades y serán discutidas en las secciones subsecuentes de este módulo. La capacidad generalmente se representa con un embudo como se muestra en la Figura 1 la capacidad disponible es la tasa en la que el trabajo puede sacarse del sistema. La carga es la cantidad de trabajo en el sistema. La administración de la capacidad es responsable de determinar la capacidad necesaria para lograr los planes prioritarios, así como proveer, monitorear, y controlar esa capacidad para que el plan de prioridades pueda ser cumplido. La octava edición del diccionario APICS define la administración de capacidad como ―la función de establecer, medir, monitorear y ajustar los límites o niveles de capacidad para ejecutar todos los calendarios de manufactura.‖ Al igual que todos los
procesos de administración, consiste de funciones de planeación y control. La planeación de la capacidad es el proceso de determinar los recursos requeridos para cumplir con el plan de prioridades y los métodos necesarios para hacer: disponible esa capacidad. Sucede en cada nivel del proceso de planeación de prioridades. La planeación de la producción, el programa maestro de la producción, y la planeación de requerimientos de materiales determinan las prioridades: que es lo que se necesita y cuando. Estos planes de prioridades no pueden implementarse, sin embargo, a menos de que la compañía tenga la suficiente capacidad para 60
suplir la demanda. La planeación de la capacidad, por lo tanto, une los diferentes calendarios de priori dad de producción a los recursos de manufactura. El control de la capacidad es el proceso de monitorear la salida de producción, comparándola con los planes de capacidad, y tomar acciones correctivas cuando fuese necesario.
PLANEACION DE LA CAPACIDAD La planeación de la capacidad involucra el calcular la capacidad necesaria para lograr el plan de prioridades y encontrar maneras de hacer disponible esa capacidad. Si el requerimiento de capacidad no puede cumplirse, se deben cambiar los planes de prioridades. Los planes de prioridades usualmente se señalan en las unidades de producto o alguna unidad estándar de producción. La capacidad puede a veces ser señalada en las mismas unidades, por ejemplo, toneladas de acero o yardas Si no hay una unidad común, la capacidad debe declararse en horas disponibles. El plan de prioridades debe entonces traducirse en horas de trabajo requeridas y comparadas con las horas disponibles. El proceso de la planeación de capacidad es como sigue: 1. Determinar la capacidad disponible en cada centro de trabajo en cada periodo de tiempo. 2. Determinar la carga en cada centro de trabajo en cada periodo de tiempo. • Traducir el plan de prioridades en las horas de trabajo requeridas en cada centro de trabajo en cada periodo de tiempo. • Suma r las
capacidades requeridas para cada artículo en cada centro de trabajo para determinar la carga de cada centro de trabajo en cada período de tiempo. 3. Resolver las diferencias entre la capacidad disponible y la capacidad requerida. Si es posible, la capacidad disponible deberá ajustarse para igualar la carga. De otra forma, los planes de prioridad deben ser cambiados para igualar a la capacidad disponible.
Este proceso ocurre en cada nivel del proceso de planeación de prioridades, variando solamente en el nivel de detalles y los lapsos de tiempo involucrados. NIVELES DE PLANEACION La planeación de recursos involucra los requerimientos de recursos de capacidad a largo plazo y esta directamente ligada a la planeación de producción. Típicamente, involucra el traducir mensualmente, cuatrimestralmente o anualmente las prioridades de producto del plan de producción a una medida total de capacidad, tal como las horas de trabajo brutas. La planeación de recursos involucra los cambios en mano de obra, equipo de capital, diseño de producto, u otras instalaciones que toma mucho tiempo adquirir y eliminar. Si no puede ser planeado un plan de recursos para cumplir con el plan de producción, el plan de producción debe ser cambiado. Los 61
dos planes fijan los límites y los niveles de producción. Si son realistas, el programa maestro de producción debe funcionar. La planeación estimada de la capacidad lleva la planeación de la capacidad al siguiente nivel de detalle. El calendario maestro de producción es la fuente primaria de información. El propósito de la planeación estimada de capacidad es verificar la factibilidad del MPS, proveer advertencias de cualquier cuello de botella, asegurar la utilización de los centros de trabajo y avisar a los vendedores de los requerimientos de capacidad. La planeación de los requerimientos de capacidad esta directamente ligada al plan de requerimientos de materiales. Ya que este tipo de planeación se enfoca en las partes de los componentes, se involucra más detalladamente que en la planeación estimada de capacidad. Se preocupa de las órdenes individuales en centros individuales de trabajo y calcula las cargas de los centros de trabajo y los requerimientos de trabajo para cada periodo de tiempo en cada centro de trabajo. La planeación de recursos se relaciona con la planeación de producción pero no es información para la planeación estimada de la capacidad. Después de que se hayan completado los planes de mercado, el control de actividades de producción y compras deben ser autorizados para procesar, o implementar, las órdenes de los talleres y las órdenes de compra. La capacidad deberá considerarse todavía. Principio del documento PLANEACION DE LOS REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD (CRP) El plan de requerimientos de capacidad (CRP) ocurre en el nivel del plan de requerimientos de materiales. Es el proceso de determinar en detalle la cantidad de mano de obra y recursos de maquinaria necesarios para lograr la producción requerida. Las ordenes planeadas de el MRP y las ordenes de taller abiertas (recibos programados) se convierten en demanda de tiempo para cada centro de trabajo en cada periodo de tiempo. Este proceso toma en consideración los tiempos de entrega para las operaciones y compensa las operaciones en los centros de trabajo de manera acorde. Al considerar las órdenes de taller abiertas, toma en cuenta el trabajo ya efectuado en una orden de taller. La planeación de la capacidad es la más detallada, completa y precisa de las técnicas de planeación de capacidad. Esta precisión es sumamente importante en los períodos de tiempo inmediatos. Debido a los detalles, se requieren una gran cantidad de datos y computación. Información La información necesaria para un CRP consta de órdenes abiertas de taller, liberación de orden planeada, rutas, estándares de tiempo, tiempos de entrega y las capacidades del centro de trabajo. Esta información puede obtenerse a partir de lo siguiente: • • •
Archivo de orden abierta Plan de requerimientos de materiales Archivo de rota • Archivo del centro de t rabajo
Archivo de orden abierta. Una orden de taller abierta aparece como recibo programado en el plan de requerimiento de materiales. Es una orden liberada p ara una cantidad de partes que deben ser manufacturadas y completadas en una fecha específica. Muestra toda la información relevante tal como cantidades, fechas de entrega, y operaciones. El archivo abierto de orden es un registro
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de todas las órdenes activas del taller. Puede mantenerse manualmente o como archivo de computadora. Liberación de órdenes planeadas. Las órdenes planeadas se determinan por la lógica MRP de la computadora basadas en los requerimientos brutos para una parte en particular. Son entradas al proceso CRP para asesorar la capacidad total requerida en futuros periodos de tiempo. Archivo de ruta. Una ruta es el camino que sigue el trabajo desde un centro de trabajo a otro centro de trabajo para irse completando. Las rutas se especifican en una hoja de ruta, o un sistema basado por computadora, en un archivo de ruta.
Un archivo de ruta debe existir para cada componente que se fabrica y debe contener la siguiente información: • • • • • •
Operaciones que deben desempeñarse Secuencia de operaciones Centros de trabajos que se utilizarán Centros de trabajo alternos posibles Herramientas necesarias para cada operación Tiempos estándar: tiempo para establecerse y tiempo para corridas de producción por pieza.
CAPACIDAD DISPONIBLE La capacidad disponible es la capacidad de un sistema o recurso para la cantidad de producción en un periodo de tiempo dado. Le afecta lo siguiente: Las especificaciones de productos: Si cambian las especificaciones del producto, el contenido de trabajo (el trabajo requerido para hacer el producto) cambiará, afectando así la cantidad de unidades que pueden ser producidas. Mezcla de productos. Cada producto tiene su propio contenido de trabajo medido en el tiempo que toma hacer el producto. Si la mezcla de productos que se están elaborando cambia, el contenido total de trabajo (tiempo) de la m ezcla cambiará. Planta y equipo: Esto se relaciona con los métodos utilizados para hacer el prod ucto. Si el método es cambiado, por ejemplo, se utiliza una máquina más rápida, cambiara la producción. Similarmente si se agregan más máquinas al centro de trabajo, la capacidad cambiará. Esfuerzo de trabajo: Esto se relaciona con la velocidad o paso en el que se hace el trabajo. Si cambia el paso de la fuerza de trabajo, quizá produciendo en un tiempo dado, la capacidad se verá alterada. La especificación del producto y la mezcla del producto dependerán del diseño del producto y la mezcla de productos elaborados. Si estos varían considerablemente, es difícil usar las u nidades de productos para medir la capacidad. ¿Entonces que unidades deben usarse para medir la capacidad?
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Para medir la capacidad Unidades de salida. Si la variedad de productos producidos en un centro de trabajo o en una planta no es muy grande, es comúnmente posible usar una unidad com ún para todos los productos. Las fábricas de papel miden la capacidad en toneladas de papel, las cervecerías en barriles de cerveza, y los fabricantes de automóviles en las cantidades de carros. Sin embargo, si se fabrica una variedad de productos, quizá puede que no exista una buena medida unitaria común. En este caso, la unidad común para todos los productos es el tiempo. Tiempo estándar. El contenido de trabajo de un producto se expresa como el tiempo requerido para hacer el producto utilizando un método dado de fabricación. Utilizando las técnicas de estudio de tiempo, se puede determinar el tiempo estándar para un trabajo, esto es, el tiempo que le tomaría a un operador calificado el hacer el trabajo trabajando a un paso normal. Provee un parámetro para medir el contenido de trabajo y una unidad para establecer la capacidad. También se utiliza en la carga y en la calendarización. Niveles de Capacidad La capacidad necesita ser medida por lo menos en tres niveles: • • •
Máquina o trabajador individual Centro de trabajo Planta, la cual puede considerarse como un grupo de centros de trabajo diferentes
5.11 PROGRAMAS DE CARGA Los requerimientos de capacidad son generados por el sistema de planeación de prioridades e involucran el traducir las prioridades, dadas en unidades de alguna unidad común, en horas de trabajo requeridas en cada centro de trabajo en cada período de tiempo. Esta traducción toma lugar en cada uno de los niveles prioritarios de planeación; desde la planeación de la hasta la calendarización maestra de la producción, llegando a la planeación de los requerimientos de materiales.. El nivel de detalles, el horizonte de planeación, y las técnicas utilizadas varían con cada nivel de planeación. Para determinar la capacidad requerida, se requiere un proceso de dos pasos. Primero, determine el tiempo necesario para cada orden en cada centro de trabajo, luego, s umar la capacidad requerida para las órdenes individuales para obtener la carga. El tiempo necesario para cada orden El tiempo necesario para cada orden es la suma del tiempo de establecimiento y el tiempo de corrida. El tiempo de corrida es igual al tiempo de corrida por pieza multiplicado por la cantidad de piezas por orden. PROBLEMA DE EJEMPLO Un centro de trabajo debe procesar 150 unidades d e la palanca de cambios SG 123 en la orden de trabajo 333. El tiempo de establecimiento es de 1.5 horas, y el tiempo de corrida es de 0.2 horas por pieza. ¿Cuál es el tiempo estándar necesario para correr la orden?
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Respuesta Tiempo estándar total = tiempo de establecimiento + tiempo de corrida = (1.5 + 150 x 0.2) = 31.5 horas estándar
PROBLEMA DE EJEMPLO En el problema anterior, ¿cuanto tiempo real será necesario para correr la orden si el centro de trabajo tiene una eficiencia de 120% y una utilización del 80%? Respuesta Capacidad requerida = (tiempo real) (eficiencia) (utilización) Tiempo real = capacidad requerida (eficiencia)(utilización) 31.5 = (1.2) (0.8) = 32.8 horas
5.12 MRP EN EL SECTOR SERVICIOS Los sistemas MRP introdujeron herramientas de reportes de producción básicos computarizados, que se podían usar para evaluar la viabilidad de la agenda maestra contra la demanda de los materiales proyectada. A mediados de los 70, los sistemas de Manufacturing Resource Planning (MRP II), gradualmente empezaron a reemplazar los sistemas MRP como principal sistema de control de manufactura. Estos sistemas desarrollados con las capacidades de administración basados en la demanda de los MRP, agregando la capacidad de la planeación de los requerimientos DIFERENCIAS ENTRE MRP I Y MRP II MRP I: Planifica las necesidades de aprovisionarse de materia prima (programar inventarios y producción) Basado en el plan maestro de producción, como principal elemento.
Sólo abarca la producción. 65
Surge de la práctica y la experiencia de la empresa (no es un método sofisticado) Sistema abierto
MRP II:
Planifica la capacidad de recursos de la empresa y control de otros departamentos de la empresa. Basado como principal punto de apoyo en la demanda, y estudios de mercado. Abarca mas departamentos, no sólo producción si no también el de compras, calidad, financiero.
La información de salida que nos aporta el sistema MRP es de vital importancia para el buen funcionamiento del negocio. Principalmente la información de salida seria la siguiente: Plan de Producción de cada uno de los artículos o productos que han de ser fabricados especificando cantidades y fechas en que han de ser lanzadas las Ordenes de Fabricación, para calcular las cargas de trabajo de cada una de las secciones de la planta y posteriormente para establecer el programa detallado de producción. Plan de Compras o Aprovisionamiento, detallando las fechas y tamaños de los pedidos a proveedores para todas aquellas referencias que son adquiridas en el exterior. Informe de excepciones y de Acciones, el cual nos permite conocer que ordenes de fabricación van retrasadas y cuales son sus posibles repercusiones sobre el plan de producción y en ultima instancia sobre las fechas de entrega de los pedidos de los clientes, esta informe es de vital importancia para la toma de decisiones tales como subcontratar la producción. El objetivo principal de estos sistemas es controlar el proceso de producción en empresas cuya actividad se desarrolla en un entorno de fabricación. La producción en este entorno supone un proceso complejo, con múltiples etapas intermedias, en las que tienen lugar procesos industriales que transforman los materiales empleados, se realizan montajes de componentes para obtener unidades de nivel superior que a su vez pueden ser componentes de otras, hasta la terminación del producto final, listo para ser entregado a los clientes externos. La complejidad de este proceso es variable, dependiendo del tipo de productos que se fabriquen. Los sistemas básicos para planificar y controlar estos procesos constan todos ellos de las mismas etapas, si bien su implantación en una situación concreta depende de las particularidades de la misma. Pero todos ellos abordan el problema de la ordenación del flujo de todo tipo de materiales en la empresa para obtener los objeti vos de producción eficientemente: ajustar los inventarios, la capacidad, la mano de obra, los costes de producción, los plazos de fabricación y las cargas de trabajo en las distintas secciones a las necesidades de la producción. Sin excesos innecesarios que encubren gran parte de los problemas de producción existentes, ni rigideces que im pidan la adecuación a los cambios continuos en el entorno en que actúa la empresa Las técnicas MRP (Materials Requirement Planning, Planificación de las necesidades de Materiales) son una solución relativamente nueva a un problema clásico en producción: el de controlar y coordinar los materiales para que se hallen a punto cuando son precisos y al propio tiempo sin necesidad de tener un excesivo inventario. 66
Por lo tanto hace que esto sea importante para las empresas, en general.
5.13 PLANIFICACIÓN DE LOS RECURSOS DE DISTRIBUCIÓN (PRD). Planificación de los Recursos de Distribución o Distribution Resource Planning (DRP) es un método usado en la administración de negocios para planificar la emisión de órdenes de productos dentro de la cadena de suministro. El DRP habilita al usuario para establecer ciertos parámetros para el control del inventario (como el inventario de seguridad) y calcular el tiempo de fase entre los requerimientos del inventario. El DRP usa diferentes variables: • • • • •
inventario "one-hand" al final de un periodo. la demanda de pedidos al final de un periodo. la cantidad de producto requerido que se necesita al comienzo de un periodo. la cantidad obligada de producto disponible al comienzo de un periodo. el tamaño de orden recomendado al comienzo de un periodo.
El DRP necesita de la siguiente información: • • • •
la demanda en un futuro periodo. los recibos (notas) al comienzo de un periodo. el requerimiento de un "stock" (existencias) de seguridad. el inventario "one-hand" al comienzo de un periodo.
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6.1 ENFOQUE INVENTARIO
JAPONES
DE
LA
ADMINISTRACION
DE
El sistema japonés se basa en un concepto fundamental llamado producción justo a tiempo. En él se requiere la producción de las unidades necesarias, en las cantidades necesarias y en el momento necesario, para lograr un desempeño con una variación de cero en tiempo de programa. Esto significa que producir una pieza adicional es tan malo como producir una de menos. Es más, se considera como desperdicio a cualquier cosa que no forme parte del mínimo necesario, ya que el esfuerzo y el material empleados para producir algo que no se necesita no se pueden volver a utilizar. Algo diferente al concepto usual en Occidente en el cual la medida del buen desempeño siempre ha sido el cumplimiento o superación de lo programado. En muchas empresas tradicionales los gerentes de manufactura continúan al macenando insumos y productos terminados por si algo sale mal. En el sistema justo a tiempo, el tamaño ideal del lote es una pieza. Los japoneses consideran al proceso de manufactura como una gigantesca red de centros de trabajo conectados entre sí, donde la disposición perfecta sería que cada trabajador completara su tarea en una pieza y la pasara directamente al siguiente trabajador en el momento en que éste estuviera listo para recibir otra pieza. La idea es aproximar a cero las colas de espera, para:
• • • •
Invertir lo mínimo en inventario. Reducir los tiempos de entrega de la producción. Reaccionar más rápidamente ante cambios en la demanda. Descubrir cualquier problema en la calidad.
Los japoneses consideran que el inventario es el nivel de agua de un estanque y que los problemas que pueden ocurrir en el taller son rocas. Si hay mucha agua en el estanque, se ocultan los problemas y la gerencia supone que todo está bien. Sin embargo, el nivel del agua siempre baja en el peor de los momentos, por ejemplo, durante una recesión económica. Entonces, la gerencia debe enfrentarse a los problemas sin contar con los recursos necesarios para resolverlos. Los japoneses dicen que es mejor reducir a propósito el nivel del agua (sobre todo en las buenas 69
épocas), para poder exponer claramente los problemas y darles una solución satisfactoria antes de que ocasionen dificultades. Así pues para los japoneses el inventario es un aspecto negativo, no un activo.
6.2 LA FILOSOFIA DE MANUFACTURA JIT En un sistema Just-in-Time, el despilfarro se define como cualquier actividad que no aporta valor añadido para el cliente. Es el uso de recursos por encima del mínimo teórico necesario (mano de obra, equipos, tiempo, espacio, energía). Pueden ser despilfarros el exceso de existencias, los plazos de preparación, la inspección, el movimiento de materiales, las transacciones o los rechazos. En esencia, cualquier recurso que no intervenga activamente en un proceso que añada valor se encuentra en estado de despilf arros (muda en japonés). El método JIT no es simplemente otro proyecto más para eliminar despilfarros o desperdicios. No es simplemente otro programa más para motivar al personal o para reducir defectos. No es simplemente otro proyecto más de reducción de existencias. No es simplemente otro método más para reducir los plazos de producción, el espacio o los plazos de preparación. No es simplemente un proyecto de producción o de compras. No es en absoluto un proyecto, sino un proceso. No es una lista de cosas que hacer, sino un proceso que ayuda a establecer un orden de prioridades en lo que se hace. La finalidad del método JIT es mejorar la capacidad de una empresa para responder económicamente al cambio. Así, a medida que se reduzca el grosos del oleoducto, el método JIT señalará y dará prioridad a los estrechamientos que impidan el flujo y bloqueen la capacidad de la compañía para responder al cambio rápida y económicamente. Además, una vez que se hacen visibles todos y cada uno de los estrechamientos, el método JIT fuerza a emprender acciones para eliminarlos, estimulando con ello el uso del control de calidad total. La descripción convencional del JIT como un sistema para fabricar y suministrar mercancías que se necesiten, cuando se necesiten y en las cantidades exactamente necesitadas, solamente define el JIT intelectualmente. La gente que en las áreas de trabajo, utilizando sus mentes y ganando experiencia, se esfuerza en las mejoras, no define el JIT de ese modo. Para ellos el JIT significa podar implacablemente las pérdidas. Cuando el JIT se interna en las empresas, el despilfarro de las fábricas se elimina sistemáticamente. Para hacer esto, las ideas tradicionales y fijas ya no son útiles. El sistema Just-in-Time tiene cuatro objetivos esenciales qu e son: • • • •
Atacar los problemas fundamentales. Eliminar despilfarros. Buscar la simplicidad. Diseñar sistemas para identificar problemas.
Atacar los problemas fundamentales. Una manera de ver ello es a través de la analogía del río de las existencias. El nivel del río representa las existencias y las operaciones de la empresa se visualizan como un barco que navega por el mismo. Cuando una empresa intenta bajar el nivel del río (o sea reducir el nivel de sus existencias) descubre rocas, es decir, problemas. Hasta hace poco, cuando estos problemas surgían en las empresas tradicionales, la respuesta era aumentar las existencias para tapar el problema. Un ejemplo típico de problemas sería el de una planta que tuviera una máquina poco fiable que suministrara piezas a otra, más fiable, y la respuesta típica de 70
la dirección tradicional sería mantener un stock de seguridad grande entre las dos máquinas para asegurar que a la segunda máquina no le faltara trabajo. En cambio, la filosofía del JIT indica que cuando aparecen problemas debemos enfrentarnos a ellos y resolverlos (las rocas deben eliminarse del lecho del río). El nivel de las existencias puede reducirse entonces gradualmente hasta descubrir otro problema; este problema también se resolvería, y así sucesivamente. En el caso de la máquina poco fiable, la filosofía del JIT nos indicaría que había que resolver el problema, ya fuera con un programa de mantenimiento preventivo que mejorara la fiabilidad de la máquina o, si éste fallara, comprando una máquina m ás fiable. Eliminar despilfarros. En este contexto significa eliminar todo aquello que no añada valor al producto. Ejemplos de operaciones que añaden valor son los procesos como cortar metal, soldar, insertar componentes electrónicos, etc. Ejemplos de operaciones que no añaden valor son la inspección, el transporte, el almacenaje, la preparación, entre otros. En busca de la simplicidad. Los enfoques de la gestión productiva de moda durante la década de los setenta y principio de los ochenta se basaban en la premisa de que la complejidad era inevitable. El JIT pone énfasis en la búsqueda de la simplicidad, basándose en el principio de que enfoques simples conducirán hacia una gestión más eficaz. El primer tramo del camino hacia la simplicidad cubre dos zonas: Flujo de material. Control.
La filosofía de la simplicidad del Just-in-Time examina la fábrica compleja y empieza partiendo de la base de que se puede conseguir muy poco colocando un control com plejo encima de una fábrica compleja. En vez de ello, el JIT pone énfasis en la necesidad de simplificar la complejidad de la fábrica y adoptar un sistema simple de controles. La filosofía de simplicidad del JIT, además de aplicarse al flujo de artículos, también se aplica al control de estas líneas de flujo. En vez de utilizar un control complejo como en las líneas del MRP, el JIT pone más énfasis en un control simple. Los sistemas MRP y OPT son sistemas que empujan en el sentido de que planifican lo que hay que fabricar, que luego se empuja a través de la fábrica. Las principales ventajas que se pueden obtener del uso de los sistemas Just-in-Time tipo arrastre/Kanban son las siguientes: • • • • • •
Reducción de la cantidad de productos en curso. Reducción de los niveles de existencias. Reducción de los plazos de fabricación. Reducción gradual de la cantidad de productos en curso. Identificación de las zonas que crean cuellos de botella. Identificación de los problemas de calidad.
Establecer sistemas para identificar problemas. El sistema de arrastre Kanban saca los problemas a la luz, en tanto que el control estadístico de procesos (SPC) ayuda a identificar la fuente del problema. Con el JIT, cualquier sistema que identifique los problemas se considera beneficioso y cualquier sistema que los enmascare, perjudicial. Los sistemas de arrastre Kanban identifican los problemas y por tanto son beneficiosos. Los enfoques tradicionales tendían a ocultar los problemas fundamentales y de esta forma retrasar o impedir la solución. Los sistemas diseñados con la aplicación del JIT deben pensarse de manera que accionen algún tipo de aviso cuando surja un problema. Si realmente queremos aplicar el JIT en serio tenemos que hacer dos cosas: 71
1. Establecer mecanismos para identificar los problemas. 2. Estar dispuesto a aceptar una reducción de la eficiencia a corto plazo con el fin de obtener una ventaja a largo plazo. Los objetivos del Just-in-Time suelen resumirse en la denominada ―Teoría de los Cinco Ceros‖, siendo estos: • • • • •
Cero tiempos al mercado. Cero defectos en los productos. Cero pérdidas de tiempo. Cero papeles de trabajo. Cero stocks.
A los que suele agregarse un sexto ―Cero‖: •
Cero accidentes.
6.3 ELEMENTOS SISTEMA JIT El Just In Time es el método japonés de productividad creado y utilizado por primera vez en el Sistema de Producción de Toyota en su División de Autos para poner a estos últimos en la Vanguardia en Términos de Tiempo de Entrega y Calidad, creado por Tai Ichi Ohno en la década de los setentas, basado en la Filosofía de la Eliminación del Desperdicio y el Respeto por la Gente, y apoyado en siete elementos principales y de seis fases en su proceso que a continuación detallo.
Los siete elementos de la filosofía JIT El primero de los elementos internos es la filosofía JIT en sí misma. El segundo es la calidad en la fuente. Hay tres elementos relacionados con ingeniería de producción: la de maquinaria o tecnología de grupo y el tiempo mínimo de aislamiento de máquinas. El sexto elemento interno es un sistema de control conocido como sistema de halar, Kanban u operaciones eslabonadas. El elemento externo son las compras JIT. Primero determinamos que la filosofía JIT la "eliminación del desperdicio" es en realidad el punto clave en todo el fenómeno JIT; por lo tanto aquella fue separada de los siete elementos y se situó en la cima como una sombrilla que comprendía todo lo demás. Los seis elementos restantes son en realidad técnicas y modos para eliminar el desperdicio. Segundo, comprendimos que no todos los seis elementos son de igual importancia. La calidad es un tema principal. Sin embargo, como los fabricantes occidentales ya comenzaban a preocuparse por la calidad y ya habían sido adoctrinados con muchas de las técnicas relacionadas con estas, no enumeraremos cada técnica de la calidad como un elemento del JIT. La calidad que ha sido tema separado tanto para los fabricantes japoneses com o para los norteamericanos durante tantos años, constituye el segundo componente básico necesario para el JIT. Ahora bien, aunque el JIT no es absolutamente necesario para la calidad, esta ciertamente lo es para el JIT. 72
Los cinco elementos restantes: carga fabril uniforme, operaciones coincidentes, agilización del aislamiento de máquinas, compras JIT y un sistema de halar son todos técnicos, por tanto se clasificaron dentro de un mismo grupo...pero el grupo c arecía del tema. Revisando nuestra ecuación en este punto, vimos que teníamos un concepto distorsionado: un tema sin elementos y cinco elementos sin tema. Para organizar mejor el planteamiento, pensamos que las cinco técnicas se podían clasificar juntas como técnicas de flujo: es decir, la manera como el proceso fabril avanza de una operación a la siguiente. Con esto nuestros siete elementos del JIT quedaron organizados de una manera más lógica. Sin embargo, algo parecía faltar. Ese algo era una parte del JIT que no podíamos aislar como elemento porque lo inundaba todo: tenía que estar presente en cada elemento del JIT para que este funcionara. Este ingrediente que todavía faltaba tenía que ver con los recursos humanos: la intervención de los empleados.
Nos habíamos demorado en caer en cuenta de su ausencia porque en la cultura japonesa la intervención de los empleados es algo que se da por sentado, algo en lo cual los gerentes de producción japoneses ni siquiera tenían que pensar al trabajar con el JAT. En el Occidente, en cambio, se hace necesario crear en la empresa una cultura de intervención de los empleados, del trabajo en equipo, para que el JIT funcione.
• •
La filosofía JIT. ¿Qué significa justo a tiempo? La producción JIT en sus términos más sencillos.
Ejecutada correctamente, la filosofía JIT reduce o elimina buena parte del desperdicio en las actividades de compras, fabricación, distribución y apoyo a la fabricación (actividades de oficina) en un negocio de manufactura. Esto se logra utilizando los tres componentes básicos: flujo, calidad e intervención de los empleados. Primero necesitamos una definición práctica de desperdicio. La empresa Toyota que dio origen a la modalidad JIT, define como desperdicio "todo lo que sea distinto de la cantidad mínima de equipo, materiales, piezas y tiempo laboral absolutamente esenciales para la producción". Los sistemas JIT combinan la componente de control de producción y una filosofía administrativa. Se requieren cuatro preceptos básicos para el éxito de un sistema JIT:
Eliminación de desperdicio Participación de los empleados en la toma de decisiones Participación de los proveedores Control total de la calidad
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El desperdicio tiene una relación estrecha con los procesos que agregan costo. De todos los tipos de desperdicio, el inventario es el que más atención ha atraído. Se asegura que el exceso de inventario cubre otros tipos de desperdicio. Al reducir el inventario, un objetivo del JIT, se descubren estos problemas. La participación de los empleados como parte de la filosofía JIT va de la mano con la cultura de los sistemas controlados por el mercado. En el sistema JIT esto se logra a través del trabajo en equipo y de delegar autoridad en los empleados. Se da más responsabilidad a cada uno de los empleados en el proceso de producción. Un ejemplo típico es la responsabilidad de la calidad. En su expresión máxima cada empleado puede parar toda la línea de producción, si la calidad no es satisfactoria. Esto se conoce como jidoka en la terminología japonesa. La participación de los proveedores indica una relación de trabajo distinta con los proveedores. En lugar de verlos como adversarios, los proveedores se consideran socios. La t endencia es reducir el número de proveedores y establecer asociaciones a largo plazo con ellos. Este proceso es también parte del enfoque del TQM (Tecnique Quality Manufacturing), su impacto es mayor cuando se implanta como parte de la filosofía JIT.
6.4 ELIMINACION DEL DESPERDICIO JIT El desperdicio fue definido por Toyota, bajo el enfoque japon és, como ―Cualquier elemento que exceda el mínimo de equipo, materiales, partes y trabajadores que son absolutamente necesarios para la producción‖
Se han identificado 7 tipos de desperdicio que deben ser eliminados: 1. Sobre producción (hacer solo lo que se necesita). 2. Tiempo de espera (debido a flujos entre operaciones y líneas mal balanceadas). 3. Transporte (por mal diseño de facilidades). 4. Inventarios (principalmente de trabajo en proceso). 5. Proceso de producción (pasos innecesarios en el proceso) 6. Movimiento y esfuerzo (movimientos humanos). 7. Defectos (eliminar defectos e inspecciones). De la misma forma, se han identificado 7 elementos para la eliminación del desperdicio: 1. Enfoque a redes de manufactura; Se trata de construir pequeñas plantas especializadas y no grandes plantas genéricas, esto facilita la operación y la administración. 2. Grupos tecnológicos; la filosofía es agrupar partes similares en familias y los procesos requeridos para fabricar estas partes son arregladas en células especializadas de manufactura. 3. Calidad en la fuente; este concepto trata de disminuir la inspección, significa hacer las cosas bien a la primera y si hay problemas se detiene la producción. 4. Producción JIT; significa producir lo que es necesario, cuando es necesario y no más. 74
5. Carga de planta uniforme, se refiere a la programación de la producción, la cual debe tener la menor cantidad de variaciones. 6. Sistemas de control de producción Kanban (sistemas pull). 7. Reducción de tiempos de cambio de diseño.
6.5 MEJORA CONTINUA JIT En el corazón de la mejora JIT destacan cuatro aspectos fundamentales: en primer lugar, que todo el mundo sea consciente de los Siete Desperdicios. Esto significa que todos deben buscar y eliminar los siete siguientes desperdicios en la fabricación: Desperdicio de la Sobreproducción, Desperdicio del Inventario, Desperdicio de la Espera, Desperdicio del Desplazamiento, Desperdicio del Transporte, Desperdicio de los Defectos y Desperdicio del Procesamiento. En segundo lugar hay que animar a todo el mundo a mostrar una actitud inquisitiva y a hacer uso de los 5 porqués. Al hacerse las preguntas del porqué varias veces se podrán identificar las causas fundamentales. Cuando se consigue hacer estas preguntas 3, 5 o más veces, se habrá llegado a la causa fundamental.
En tercer lugar está el ―Kaizen‖. ―Kaizen‖ es un término japonés que significa mejora gradual,
ordenada y continua. Y por último, en cuarto lugar está la continuación del proceso. La mejora continua es una herramienta de incremento de la productividad que favorece un crecimiento estable y consistente en todos los segmentos de un proceso. Mejora continua asegura la estabilización del proceso y la posibilidad de mejora. Cuando hay crecimiento y desarrollo en una organización o comunidad, es necesaria la identificación de todos los procesos y el análisis mensurable de cada paso llevado a cabo. Algunas de las herramientas utilizadas incluyen las acciones correctivas, preventivas y el análisis de la satisfacción en los miembros o clientes. Se trata de la forma más efectiva de mej ora de la calidad y la eficiencia en las organizaciones. En el caso de empresas, los sistemas de gestión de calidad, normas ISO y sistemas de evaluación ambiental, se utilizan para conseguir el objetivo de la calidad. La mejora continua requiere:
Apoyo en la gestión. Feedback (retroalimentación) y revisión de los pasos en cada proceso. Claridad en la responsabilidad de cada acto realizado. Poder para el trabajador. Forma tangible de realizar las mediciones de los resultados de cada proceso
La mejora continua puede llevarse a cabo como resultado de un escalamiento en los servicios o como una actividad proactiva por parte de alguien que lleva a cabo un proceso.
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Es muy recomendable que la mejora continua sea vista como una actividad sostenible en el tiempo y regular y no como un arreglo rápido frente a un problema puntual Para la mejora de cualquier proceso se deben dar varias circunstancias:
El proceso original debe estar bien definido y documentado. Debe haber varios ejemplos de procesos parecidos. Los responsables del proceso deben poder participar en cualquier discusión de mejora. Un ambiente de transparencia favorece que fluyan las recomendaciones para la mejora Cualquier proceso debe ser acordado, documentado, comunicado y medido en un marco temporal que asegure su éxito.
Generalmente se puede conseguir una mejora continua reduciendo la complejidad y los puntos potenciales de fracaso mejorando la comunicación, la automatización y las herramientas y colocando puntos de control y salvaguardas para proteger la calidad en un proceso. Kaizen ( 改 善 , Japonés para "cambio para mejorar" o "mejoramiento"; el uso común de su traducción al castellano es "mejora continua" o "mejoramiento continuo"). En su contexto este artículo trata de Kaizen como una estrategia o metodología de calidad en la empresa y en el trabajo, tanto individual como colectivo. Kaizen es hoy una palabra muy relevante en varios idiomas, ya que se trata de la filosofía asociada al Sistema de Producción Toyota, empresa fabricante de vehículos de origen japonés.
6.6 LOS TRABAJADORES JIT En primer lugar, el personal ha de disponer de tiempo para poner en marcha el JIT. En cualquier empresa, en la lista de obligaciones de cada empleado, realizar un esfuerzo suplementario para absorber los nuevos conocimientos que supone el nuevo sistema, queda relegado en muchas ocasiones a un segundo plano, ya que la línea de producción no se debe detener. Con esta filosofía, el progreso hacia el JIT se convierte en un trance demasiado lento. Para ello, JIT predispone varias soluciones, todas ellas enfocadas a acaparar el interés del personal. Una de las más importantes es la de nombrar un responsable de proyecto que se encargue de defender y apoyar la adopción del nuevo método. Normalmente, este " líder de grupo ", suele ser la persona que más se ha interesado y que más favorable se ha mostrado a la adopción del sistema JIT. Así, se convertirá en el responsable de los programas de formación y conversión, además del responsable en los nombramientos de grupos de trabajo formado normalmente por representantes de todos los departamentos. Es decir, JIT plantea como solución más eficaz para su implantación en una empresa el aprendizaje común para todos los operarios. Serán ellos mismos los que vayan adquiriendo los conocimientos básicos del JIT de tal modo que serán capaces de enseñárselos al resto de sus compañeros. En Occidente, este punto es de bastante difícil adopción, ya que normalmente se les impone a los trabajadores lo que tienen que hacer, no se les permite libertad a la hora de impulsar posibles mejoras en sus trabajos. Pocas veces, los gerentes están dispuestos a admitir variaciones en sus normas impuestas. No existen vías formales para que expresen una opinión ni se les da ánimo para que lo hagan.
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En JIT, los propios trabajadores tienen la posibilidad de mejorar sus trabajos a partir de sus propias ideas o a partir de ideas surgidas en el grupo de trabajo. JIT no trata a los empleados como una parte más de la línea de producción, sino que lo considera como la parte activa de la línea de producción, capaz de introducir mejoras por sí mismos. Esta es una de las ideas que antes aceptan los trabajadores a la hora de " aprender a pensar en JIT‖. Esta idea fomenta en los trabajadores las iniciativas necesarias para que, poco a poco, se introduzcan en la filosofía JIT y la adopten como una forma de pensar, y no como una imposición de trabajo. Se formarán los grupos anteriormente mencionados, que asistirán a seminarios especiales fuera de la empresa o recibirán clases dentro de ella impartidas por expertos en la materia. Estos conocimientos serán extendidos más rápidamente a través de todos los canales de información de la empresa, ya sean formales o informales. Así, surgirán con el tiempo nuevos grupos de trabajo que se reunirán, por ejemplo, para discutir temas sobre el JIT, expondrán sus necesidades en sus puestos de trabajo, discutirán juntos cómo mejorar los sistemas, etc. Finalmente, las empresas que estén adoptando el JIT como filosofía, deberán dar un último paso. Éste consiste en llevar a cabo un proyecto experimental antes de la reconversión final de la fábrica. Este proyecto podrá afectar a cuantas líneas de producción como se crean necesarias. De esta manera, la empresa comprobará in situ la eficacia del nuevo sistema. Otra forma de aprender el JIT es visitar empresas que ya tengan este sistema funcionando en su línea de producción y que esté dispuesto a enseñarlo a otras empresas. Lo ideal sería que el personal de una empresa visitara una fábrica JIT que produjera el mismo producto que ellos, pero será bastante improbable que una empresa competidora muestre sus ventajas a nuestra empresa. Una vez que el sistema JIT esté a punto de ser introducido totalmente en la empresa, deberemos de dedicar más recursos humanos para poder absorber la gran cantidad de cambios que van a tener lugar en la empresa. Así, los empleados que fueron los líderes de grupo tanto de la línea de producción como del departamento administrativo se habrán convertido en los operarios más expertos sobre el JIT de la empresa. Así, se convertirán en los nuevos gerentes de sus departamentos, dejando paso a nuevos empleados que aprenderán rápidamente el sistema JIT, ya que no tendrán las reminiscencias del anterior sistema productivo. El gran potencial que suponen estos empleados conocedores del sistema será aprovechado para incluirlos en círculos de calidad o equipos de calidad de la vida laboral. Por último, y como último paso para la implantación del JIT, tendremos que preparar a la empresa para un proceso continuo de mejora. Una forma de hacerlo será eliminar las existencias entre las fases de producción, como ya hemos comentado en capítulos anteriores. Finalmente, el JIT será adoptado en todos los estamentos de la empresa a todos los niveles, con las consiguientes ventajas en su desarrollo en el mundo laboral.
6.7 CALIDAD TOTAL JIT Este concepto, junto con otros dos conceptos modernos de la administración, el justo a tiempo y el mantenimiento productivo total, introducidos por los japoneses en el mundo occidental, pero de padres occidentales: W. Edwards Deming y Joseph Juran, son estrategias decisivas en la gestión moderna gerencial para ser frente a la incertidumbre, al riesgo del entorno, y a la cada vez más madura competencia. 77
Se mezclan conceptos que se complementan adecuadamente: Calidad (TQC), Logística (JIT) y Mantenimiento (TPM), todas ellas orientadas a la reducción de costos, objetivos altamente deseado por toda gerencia, pero con calidad en el producto que al mercado, característica decisiva especialmente en mercados competitivos. EMPRESA TQC
= PRODUCTO
+ JIT + TPM = PRODUCTIVIDAD EMPRESARIAL
TOTAL
QUALITY CONTROL + JUST-IN-TIME + TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE
Los japoneses poseen una filosofía muy clara en sus operaciones empresarial: Evitar los MURI (Excesos), los MUDA (Desperdicios/Mermas), y los MURA (Seguridades/Desbalances). Excesos en capitales inmovilizados (Costos de oportunidad), como son los altos inventarios con riesgos de deterioro, pérdidas, roturas, etc. Desperdicios y mermas por un proceso deficiente con componentes mal mantenidas, mal operadas y mal utilizadas.
Calidad Total Sus orígenes se remontan a 1949, cuando la Unión of Japaneces Scientists an Engineers (JUSE) creó un comité formado por diferentes escuelas, ingenieros y funcionarios preocupados por la mejora de la productividad, y por aumentar la calidad de vida. Es una filosofía que se caracteriza por prevenir y, por ello, reducir drásticamente todos los costos de no calidad y está basada en principios, entre los cuales se encuentran la orientación al cliente, las mejoras continuas y el trabajo en equipo, también es una estrategia administrativa dentro del movimiento de calidad que considera e interrelaciona aspectos técnicos, humanos y materiales a través de un enfoque de sistemas, integración, estrategias y mejora continua. En los últimos tiempos, el concepto de calidad total está teniendo una creciente aceptación debido a que el sistema independientemente de que tiene un enfoque global que contribuye a la obtención de los resultados esperados y a pesar de que requiere de cambios sustanciales (a veces drásticos), a su vez, se alimenta de l os siguientes criterios (Horizonte Empresarial/No.2067):
El cliente exige calidad. El cliente que enfrentamos en el mercado es un cliente evolucionado, más informado, más atento y racional en sus elecciones, por lo que es un consumidor más exigente. Ese cliente no está dispuesto a tolerar la falta de calidad, el mal servicio y no acepta excusas. La calidad total representa la única forma de no ir a la zaga de las exigencias del cliente sino, por el contrario, de suscitar continuamente su curiosidad, de captar sus exigencias y de aumentar permanentemente su satisfacción.
La calidad es rentable. La calidad es una fuente de riquezas. Solo las empresas que se caracterizan por la calidad de sus productos y de sus servicios sobreviven en el mercado, alcanzan notoriedad y prosperan.
La calidad total mejora la moral del personal. 78
Donde la calidad es escasa, es fácil que se produzcan frustraciones, conflictividad y confusión. Se generan pérdidas de tiempo, mucho trabajo y escasas satisfacciones, lo que a la larga conduce a la pérdida de competitividad, perdidas de personal, etc. pretende revalorizar el papel del hombre en la empresa y hacer aflorar los ilimitados recursos que posee cada ser humano. En la actualidad a las características de los programas de calidad total de la primera generación se le añaden nuevas capacidades (Horizonte Empresarial/No.2067): 1. La eficacia realizativa, es decir, la capacidad de saber gestionar por prioridades los objetivos a través de enfoques y formas organizativas. 2. La coherencia operativa como una capacidad de gestión fundamental para el éxito duradero de la empresa, que solo puede lograrse definiendo e implantando políticas de referencia y mecanismos que garanticen la co herencia vertical y horizontal. 3. Movilización hacia un fin como una superior capacidad organizativa. El modelo de calidad total incluye los siguientes puntos: Satisfacción al cliente. Liderazgo. Información y análisis. Aseguramiento de calidad. Recursos humanos. Planificación estrategia. Efectos en el entorno. Resultados.
Toda empresa asegura que tiene especificaciones buenas y claras, pero la mayoría no las tienen. Por especificaciones claras no queremos decir que todo deba ceñirse a las mismas especificaciones sino que cumpla con los requisitos que satisfacen a su cliente. Hay dos tipos de clientes, y cada uno tiene su propia serie de requisitos. Los consumidores finales, que pagan por los bienes y servicios, constituyen la clientela externa. Pero igualmente importante es la numerosa clientela interna dentro del proceso. La calidad total es más que la calidad de un producto despachado al cliente. La calidad total es el resultado final de toda una serie de actividades. Para asegurar que el producto despachado sea bueno siempre, es necesario que existan relaciones de calidad total entre empleados y clientes así como entre empleados y proveedores, y, lo que es igualmente importante, entre empleados y empleados. La calidad debe ser la meta final de todos los funcionarios: del vendedor, del representante de servicio al cliente, del ingeniero de diseño, del gerente de mercadeo y del gerente de recursos humanos. Un aspecto principal de la implantación de un programa de calidad es establecer vínculos de trabajo más estrechos entre un departamento y otro. En realidad producción e ingeniería son clientes recíprocos y deben conocer los verdaderos requisitos del otro a fin de poder diseñar o fabricar el artículo correctamente desde la primera vez.
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6.8 PROVEEDORES JIT Proveedores J.I.T. son:
Alto nivel de calidad. Reducción de las cantidades de los pedidos. Más cortos y más fiables tiempos ciclo.
De esta forma, se contribuye a disminuir los niveles de inventario y la incertidumbre respecto al proveedor de los tiempos ciclo. Si podemos estar seguros de que el proveedor entregará productos de alta calidad a tiempo, podremos reducir nuestro stock de seguridad, junto con la necesidad de inspeccionar los productos que se reciban, y no habrá ninguna interrupción de la producción a causa de artículos de calidad deficiente o de retrasos en las entregas.
Varios proveedores o un solo proveedor Hasta ahora, normalmente la mayor parte de los grandes fabricantes han compra- do sus componentes a varios proveedores. Esto significa que varios proveedores fabrican la misma pieza. Las ventajas son una mayor seguridad de suministro (el fallo de un proveedor no interrumpirá el suministro) y una reducción del coste (al contar c on un mayor poder de negociación). Sin embargo, los que consideran que es mejor tener varios proveedores olvidan tres puntos críticos. En primer lugar, pueden ignorar las economías de escala. Si un proveedor puede suministrar una cantidad mayor, el coste será inferior, ya que gran parte de los gastos fijos seguirán siendo los mismos. En segundo lugar, cada proveedor maneja volúmenes más pequeños que si se tratara de un proveedor único, y este volumen puede no ser suficiente para justificar una inversión futura en la mejora de los procesos. En tercer lugar, hay más problemas de gestión al tener que tratar con varios proveedores. El enfoque del J.I.T. resalta la necesidad de buscar una sola fuente de suministro. De hecho, subraya continuamente la necesidad de tener un solo proveedor que suministre varias piezas de una ―familia‖, aumentando así el volumen por proveedor y reduciendo el número de proveedores. De esta forma, se estimulará al proveedor para que haga la inversión necesaria para mejorar sus procesos de fabricación. Con frecuencia, las grandes empresas que estén implantando el J.I.T. enviarán un equipo de trabajo a los proveedores (especialmente a los proveedores pequeños) para estudiar sus procesos de fabricación y recomendar cambios. Si se interrumpe el suministro de este proveedor no tiene porque significar que tendremos que interrumpir nuestro propio suministro, siempre que el trabajo de base se haya realizado correctamente. Significa que hay que crear una buena relación con los proveedores, proporcionándoles asistencia técnica cuando sea necesario y comprobando que los proveedores elegidos sean financieramente sólidos y estén bien dirigidos. Si no es así, habrá que seleccionar otro proveedor. Las relaciones de una empresa con sus proveedores presenta generalmente el problema de la frecuencia de las entregas, como de la localización de los mismos, viéndose además ello agravado por la calidad incierta de los productos entregados, el gran número de fuentes de aprovisionamiento, y las relaciones tradicionalmente antagónicas. 80
La frecuencia insuficiente de las entregas. Numerosas entregas se ven suministradas una vez al mes, o incluso trimestralmente, por sus proveedores. Resulta de ello niveles de almacén muy elevados para las materias primas y los productos adquiridos. Estos almacenes excesivos deben ser manipulados, gestionados, controlados, originando de tal forma un sin número de tareas improductivas y gastos importantes. Estos stocks impiden a las empresas cualquier flexibilidad, constituyendo un inconveniente respecto a cualquier modificación notoria en los planes de producción. La calidad incierta de los productos entregados. Las exigencias de calidad expresadas por la empresa a sus proveedores tienen el carácter de buenos deseos sin verse acompañados de ninguna demanda de pruebas del control de calidad de los productos entregados. Así pues, cuando se encuentra con algún defecto, la empresa se contenta o bien con corregirlo por sí misma con lo perturbador que ello resulta para la faz productiva- o bien con devolver el pedido al proveedor. Al no poder correr riesgos de trabajar con piezas o productos que podrían ser defectuosos, la empresa se ve obligada a inspeccionar la calidad de los productos que recibe, siendo ésta una actividad no generadora de valor agregado para los consumidores y por lo tanto constituyen en sí un despilfarro de recursos. A los efectos de no quedarse sin insumos como resultado de la recepción de componentes con fallas o falencias, la empresa debe gestionar un stock de seguridad, lo cual incrementa los costes. Un gran número de proveedores y relacione s antagónicas. El dogma de los servicios de ―Compras‖ en las empresas tradicionales de Occidente es que hay que tener siempre varios proveedores por cada producto, para hacerlos competir entre sí y obtener mejores precios, al tiempo que se previenen los riesgos de huelga en la empresa de un proveedor.
El precio es a menudo el único criterio de elección entre varios proveedores de quienes se sabe que tienen capacidad técnica para fabricar el producto requerido. Se excluyen generalmente todas las demás consideraciones, tales como la calidad, la frecuencia de envíos, los plazos de entrega, la existencia o no de cantidades mínimas a pedir entre otras. La empresa tiene por tal motivo miles de nombres en su archivo de proveedores. El proveedor, por su parte sabe que no tiene asegurada la fidelidad de la empresa (excepto en los casos de monopolio), por lo que no puede contar con pedidos regulares que le servirían para optimizar su producción y reducir sus costes. Las relaciones entre la empresa y sus proveedores están, de este modo, gobernadas por relaciones de fuerzas. El principio es la puesta sistemática en situación de concurrencia, la ausencia de fidelidad y de confianza. Esta situación no es ya compatible con las exigencias actuales de eficacia industrial. La empresa no puede esperar rivalizar con sus competidores internacionales si conserva relaciones antagónicas con los proveedores que le entregan sus pedidos con poca frecuencia, plazos largos y sin garantía de calidad. Actualmente resulta crucial destruir las barreras que separan a la empresa de sus clientes y proveedores. Mantener y conservar relaciones antagónicas con unos y otros genera un mayor nivel de costes y desperdicios. El objetivo de la empresa a los efectos de superar los problemas antes enunciados es motivar a sus proveedores a trabajar también sobre la base del Just-in-Time. De tal manera se han de 81
reducir sistemáticamente el número de proveedores, seleccionando a éstos en función del menor coste total, el cual es producto de considerar tanto el precio de los insumos, como de la cantidad de insumos o partes entregadas, la frecuencia de las entregas, la exactitud de las mismas –en cuanto a cantidad y tipo-, y la calidad de los insumos y servicios. Es de fundamental importancia la participación de los proveedores en la etapa de diseño de los productos y servicios de la empresa. Además se han de fijar objetivos tanto en materia de calidad como de costes a ser logrados en un período determinado, por lo tanto y consecuentemente la necesidad de un compromiso mutuo de aprovisionamiento a largo plazo. De no estar trabajando ya el proveedor con un sistema Just-in-Time, la empresa debe colaborar tanto con la capacitación, como con la implantación de dicho sistema, apoyando inclusive financieramente dichos proyectos de ser necesarios.
6.9 DISTRIBUCIONES JUSTO A TIEMPO Puede ser de dos tipos: 1. Una línea de flujo semejante a una línea de montaje. 2. Una distribución por proceso o taller de trabajo. En la distribución en línea se disponen en secuencia el equipo y las estaciones de trabajo. En la distribución por proceso, el objetivo es simplificar el manejo de materiales y crear rutas normales que enlacen el sistema con movimiento frecuente de materiales. Cuando la demanda es continua y están relativamente equilibradas las tareas de cada secuencia de trabajo, es posible colocar las estaciones de trabajo una junto a otra. En teoría cuando se toma cierta cantidad de productos del extremo final de la línea, el sistema opera arrastrando la línea para reemplazar las unidades que se quitaron. En la práctica significa que el movimiento y la producción de piezas se efectúan a un ritmo programado más o menos fijo, pero sólo cuando cada trabajador ha terminado y liberado la pieza. En el caso de agrupación por función, el arrastre se obtiene por medio de un procedimiento de manejo de materiales.
Distribuciones JIT Las distribuciones JIT reducen otro tipo de desperdicio: el movimiento. El movimiento de material en los talleres no produce valor añadido. Por lo tanto, nos conviene contar con distribuciones JIT flexibles que reduzcan el movimiento tanto de material como de personal. Con distribuciones JIT el material se lleva directamente a los lugares donde es necesario. Ahora se presentará una serie de tácticas para diseñar estas distribuciones.
Reducción de las distancias La reducción de las distancias es una característica muy importante de las células de trabajo, de los centros de trabajo y de las fábricas. Las empresas utilizan células de trabajo, a menudo diseñadas en forma de U, que contienen varias máquinas que realizan diferentes operaciones. Estas células se basan muchas veces en códigos de tecnología de grupos. Los códigos de tecnología de grupos nos ayudan a identificar componentes con características similares, de forma 82
que los podamos agrupar en familias. Las células producen un artículo cada vez, y lo ideal es que produzcan estos artículos en respuesta a un pedido de un cliente.
Mayor flexibilidad Las células de trabajo modernas están diseñadas para poder ser adaptadas fácilmente a cambios de volumen de producción, mejoras en los productos o, incluso, a nuevos diseños. El mismo concepto de distribuciones flexibles es válido para las oficinas. No sólo es móvil la mayor parte del mobiliario y el equipamiento de oficina, sino que también se pueden mover las paredes de los locales, las conexiones de los PC y las comunicaciones.
Consecuencias para los empleados Los empleados que trabajan juntos están adiestrados en el desempeño de varias funciones, de forma que pueden aportar flexibilidad y eficiencia a la célula de trabajo. Las distribuciones JÍT permiten a los empleados trabajar juntos, de modo que puedan comentar entre ellos problemas y posibles mejoras. Cuando las distribuciones prevén operaciones sucesivas, la realimentación puede ser inmediata. Los defectos son un derroche. Como no se mantiene un inventario superfluo en las instalaciones JIT, no existe esta alternativa. Hacerlo bien a la primera es fundamental.
Reducción de espacio y de inventario Como las distribuciones JIT reducen las distancias de los desplazamientos, reducen también el inventario mediante la eliminación de espacios disponibles para almacenar inventario. Cuando hay poco espacio, hay que desplazar el inventario en lotes m uy pequeños o incluso unidad a unidad. Las unidades están siempre en movimiento, porque no hay almacenamiento.
6.9.1 REDUCCION A DISTANCIA JIT Organización de la planta La fábrica tradicional está distribuida por departamentos especializados en diferentes tipos de actividades como lo son: estampado, troquelado, corte de metales, fresado, etc. En la búsqueda de menores y en función de los paradigmas taylorianos, se producen en lotes de tamaño óptimos que justifiquen los trabajos de puesta a punto de las máquinas, además de los costes de almacenaje. A pesar de ello dicho enfoque genera enormes desperdicios, pues los materiales y los trabajos en proceso deben ser transportados y manipulados con frecuencia. Las materias primas y en proceso recorren grandes distancias para ir de un departamento a otro. Las cantidades movidas son considerables requiriendo para ello de equipos especiales. Se requieren espacios importantes para el almacenaje, transporte y movimiento del material, todo lo cual no es generador de valor agregado y sólo consume recursos. Cada departamento también mantiene un inventario de reserva, precisamente para el caso de que una interrupción del proceso que precede o una llegada de materiales defectuosos interrumpa la cadena de suministros. Como este inventario de trabajo en proceso ocupa demasiado lugar, las 83
unidades de procesamiento quedan demasiado separadas entre sí, lo cual dificulta la detección de fallas o falencias durante el proceso productivo. Por otra parte debe consignarse la falta de flexibilidad del sistema, por cuanto los equipos se preparan para procesar grandes lotes, encontrándose los operarios capacitados para realizar actividades u operaciones muy específicas. Como alternativa al sistema antes descrito, y en función de las ideas y filosofía del Just in time, se han adoptado enfoques celulares denominados ―tecnólogas de grupo‖.
La disposición celular o por células agrupa los equipos de producción por familias. Todos los equipos que se necesitan para fabricar determinada parte o pieza para montaje se reúnen, por lo general, en forma de ―U‖. Los materiales pasan de una estación a otra alrededor de la U, y se
efectúa en cada estación una operación específica. Este enfoque es especialmente útil cuando las partes o los montajes son pequeños y se pueden pasar a mano de una estación a otra. Las máquinas están colocadas lo suficientemente cerca unas de otras para el traslado a mano. Este enfoque celular generar la disminución de inventarios de trabajos en proceso, reduce tanto el transporte como el manejo de materiales y así mismo el t iempo de almacenamiento. A ello se debe agregar el incremento de la flexibilidad en el procesamiento y la mejora en la calidad. Gracias al enfoque celular, las estaciones de trabajo están cerca unas de otras, con lo cual se elimina espacio de inventarios de reserva y se minimiza la distancia que han de recorrer los materiales, el trabajo en proceso y el personal. El enfoque aconsejado es el de un proceso continuo, en el cual cada estación procesa una sola unidad y la pasa a la estación siguiente, con lo cual se elimina la necesidad de constituir un inventario en proceso. Si las unidades terminadas son componentes o piezas para montaje, los trabajadores las transportan en lotes muy pequeños a la célula siguiente para el procesamiento final o la preparación para despacho. El enfoque reduce el transporte y la manipulación al localizar los materiales de producción y las herramientas cerca de la célula. Entregando los proveedores los materiales directamente en el punto de su utilización, se elimina la trayectoria en circuito desde el depósito de materiales hasta el departamento de proceso. El flujo directo de materiales a la célula y a través de ella, minimiza la distancia de recorrido y la repetida manipulación durante el proceso de fabricación. Un objetivo de importancia es eliminar todo tiempo durante el cual no se le agregue valor al producto. La recepción de material en el momento exacto que se necesita es un gran paso hacia esta meta. Agregarle valor al producto sin interrupción también es una meta del enfoque celular, debido a que con este método, los materiales no se detienen entre operaciones, y las unidades terminadas van rápidamente hacia los clientes externos o internos. Gracias al enfoque celular tanto los equipos como el personal logran flexibilidad. Para mantener dicha condición, cada célula debe ser autónoma. Sus equipos deben ser sencillos, estándares, fáciles de poner en marcha, tener un ciclo de tiempo breve, y no deben estar limitados por un sistema complejo de alimentación. En lo relativo al personal, todos sus miembros deben saber ejecutar todas las tareas de la célula. Para permitir dicho aprendizaje el número de integrantes de la célula debe mantenerse en una cantidad razonablemente pequeño. La empresa puede ajustar la producción de la célula sumando o restando integrantes a la misma.
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Como consecuencia natural de la disposición de la célula, se logra una mejora continua en la calidad de las partes o productos generados en la misma. Al ser limitada la existencia de reservas, y debido a que las unidades son procesadas íntegramente, los problemas de calidad se ponen de manifiesto inmediatamente. Al inspeccionar todos los m iembros del equipo su propia producción, el enfoque celular reduce el número de unidades defectuosas. De detectarse un problema o inconveniente, se procede a detener el procesamiento por parte de la célula, procediendo sus integrantes a buscar y detectar la causa raíz del inconveniente a los efectos de su solución. De tal forma el tamaño de las partidas defectuosas se reduce a una unidad y no a cien o mil, que es lo que los sistemas convencionales suelen producir. De tal forma se evita muchos trabajos de reprocesamiento como así también desechos. Alcanzar este ideal implica la recepción de insumos y partes en óptimas condiciones de calidad y cantidad. Los problemas de calidad se detectan rápidamente al no poder ocultarse estos en grandes lotes de materiales recibidos, ni en excesos de trabajos en proceso.
Variación de modelos Tener líneas de producción por productos específicos resulta demasiado costoso, en tanto y en cuanto no exista una producción continua de cada bien. Debido a ello las fábricas tradicionales producen en lotes ―económicos‖ a los efectos de superar los elevados costos generados por los
prolongados períodos de detención de las m áquinas debidos a los tiempos de preparación.
Hoy el mercado exige variedad de productos, tanto en diseño como en tamaño. Ya no es factible aplicar la famosa y célebre frase de Henry Ford ―pueden pedirme autos de cualquier color siempre que sean negros‖.
Superar estos inconvenientes llevó a la empresa automotriz Toyota a aplicar el sistema hoy conocido mundialmente como Smed. El precursor de esta metodología destinada a la reducción de los tiempos de preparación de las herramientas es el célebre Shigeo Shingo. Así es como entre 1972 y 1973, se redujo de dos horas a menos de diez minutos un tiempo de preparación de trabajo con herramientas; y en 1975 lo redujo todavía a menos de un minuto, lo cual constituye una reducción de más de 100:1, permitiéndole a Toyota manejar diferentes productos con el equipo existente. Los esfuerzos creativos de Shingo en reducción del tiempo de preparación destruyeron muchos paradigmas industriales largamente sostenidos. Hacer factible tales reducciones implica el cumplimiento de una serie de pautas:
Los trabajadores deben estar convencidos de que son posibles las reducciones espectaculares.
Comprometer en el proceso a los operarios de las máquinas, valiéndose de sus ideas. Capacitarlos y hacer que el personal sea parte del proceso de preparación. Hacer que las partes encajen al contacto, sin que haya que adaptarlas. 85
Los cambios de preparación deben generar productos libres de fallas desde la primera unidad.
Para llevar a cabo la reducción de tiempos deben seguirse según Shingo cinco pasos:
1. Separar las actividades internas de preparación, las cuales exigen inactividad de las máquinas, de las tareas externas de preparación. 2. Pasar tantas actividades internas como sea posible a actividades de carácter externo. 3. Minimizar el tiempo necesario para hacer la preparación interna. 4. Minimizar el tiempo necesario para hacer la preparación externa. 5. Repetir los primeros cuatro pasos para asegurar el mejoramiento continuo.
6.9.2 MAYOR FLEXIBILIDAD Justo a tiempo/Calidad total Justo a Tiempo (JAT) y Calidad total (CT) van de la mano y resultaría imposible operar JAT sin las bases de CT. La producción JAT quiere decir producir la cantidad correcta del producto en el momento que se requiere.
Por lo tanto, está enfocado a reducir inventarios y al hacerlo, expone las razones para estos inventarios. Estas razones tienen que resolverse y como la mayor parte son problemas de apoyo, ya sea con la mano de obra, con las máquinas o con los proveedores, estos temas algunas veces complejos tienen que ser resueltos. Es una creencia común que JAT se refiere completamente a los proveedores, pero no lo es. Una empresa tiene mucho que ganar poniendo en práctica JAT internamente y, cualquier mejora en las relaciones con los proveedores es un beneficio adicional para una operación óptima. Los aspectos clave de una operación JAT son:
Estandarización de componentes, reduciendo la variedad y, por lo tanto, la complejidad. Cualquier empresa que introduzca JAT podría necesitar algo de tiempo para lograr una mayor estandarización, dependiendo del periodo entre diseño y producción, y s in embargo, como es probable que se trate de un elemento de largo plazo deberá iniciarse tan pronto como sea posible.
Mantenimiento preventivo total (MPT) A las máquinas se les da servicio mientras están funcionando y los equipos de mantenimiento no se esperan hasta que ocurre un
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desperfecto para corregirlo, sino que le dan servicio en forma periódica para asegurar una disponibilidad continua.
Control de calidad total (CCT) es uno de los fundamentos principales de JAT. Las causas de las fallas deben identificarse y corregirse, y no simplemente los síntomas que pueden aparecer como componentes con falla. El énfasis estará en la eliminación de todas las causas de problemas de calidad. Pokayoke o a prueba de errores es un procedimiento favorito donde se utilizan herramentales y utilerías de diseño sencillo para dificultar o imposibilitar los errores por parte de los trabajadores. El principio de jidoka deberá aplicarse, según el cual los operadores detienen la línea cuando se identifica un componente o cualquier otro problema con falla. Reducción de salidas - Una de las causas de los problemas de calidad son los tamaños grandes de los lotes. Con lotes grandes, los problemas en producción podrían no detectarse hasta que se fabricaron muchas partes. Por lo tanto, lotes más pequeños ayudan a reducir el costo de las fallas de calidad. Lotes más pequeños también reducen el tiempo de entrega según quedó demostrado anteriormente. Disposición de la planta - Parecería de sentido común que el flujo de materiales fuera continuo, sin interrupción y que el movimiento fuera el mínimo. Las plantas deben organizarse para facilitar lo anterior. Muchas partes de la planta están divididas en celdas dedicadas de manufactura. Máquinas más pequeñas - Se prefieren máquinas dedicadas más pequeñas, que permiten una mayor flexibilidad y también no crean una razón de estar por sí mismas, como sucede con muchas máquinas de alto costo. Fuerza de trabajo multifunción - los operadores están entrenados a un alto grado, lo que les permite desempeñar una gama de tareas en la planta y en su línea. Esto les da una mayor flexibilidad que cuando emplean trabajadores que tienen menos conocimientos del proceso.
Programación sobre demanda y reducción del tamaño del lote - el mecanismo para control del piso es programación por demanda en el cual la utilización del material que está hacia el final de la línea necesita el material que está al inicio de la línea.
Solución de problemas obligado debido a su visibilidad - la reducción de los inventarios a todo lo largo del sistema mediante tamaños reducidos de lotes, pone los problemas en la superficie cuando anteriormente habían estado ocultos por el inventario. Las etapas que no son confiables, ya sea en razón de problemas de calidad o de tiempos perdidos de máquina, rápidamente se convierten en problemas críticos que deberán resolverse.
Suministros JAT - las compras y los suministros JAT intentan repetir muchos de los principios antes citados de JAT entre el cliente y el proveedor. Lotes menores significa 87
entregas más frecuentes, y aquí los japoneses están dejando de apoyar el ideal de un tamaño de lote único en favor de entregas optimizadas.
6.10 INVENTARIO JIT Justo a Tiempo significa no tener en ninguna parte de la planta o punto de venta, más materia prima, sub-ensambles o producto terminado que el mínimo requerido para una operación fluida. El almacenamiento es con frecuencia un enemigo oculto para una operación sana. Cuando materia prima, sub-ensambles o producto terminado permanecen quietos en cualquier parte, representan una parte del capital de la empresa que NO está generando utilidades. Además de esta pérdida, están en riesgo. Inundaciones, incendios, depreciaciones en el mercado y obsolescencia en el diseño son sólo algunos de los riesgos. En algunos casos, la materia prima usada en productos que no se venden, podría haberse utilizado para producir otros productos que se venden más rápido. Caso:
Una planta manufacturera de la Costa Oeste de los EE.UU., acostumbraba producir grandes volúmenes de sub-ensambles de tubo para sus productos, con aparentes ahorros gracias a producirlos en "serie". Era sin embargo, bastante frecuente que se tuvieran que hacer modificaciones a los sub-ensambles ya producidos por cambios en el diseño, otros casos aún peores era cuando nada se podía utili zar por cambios drásticos. Hoy día, están produciendo en base a una programación diaria, terminando cada sub-ensamble solo unas horas o minutos antes de que el sub-ensamble se deba entregar al ensamble mayor. Otros problemas se resolvieron al mismo tiempo: espacio para almacenamiento, transportación, eventualidades tales como raspones y toda clase de daños, además del dinero invertido en materiales y mano de obra que no se estaban capitalizando por su tardanza al entrar al producto final. A menos que la empresa esté en el negocio del almacenamiento y las ventas al mayoreo, la compra de grandes volúmenes de materia prima puede no ser la mejor forma de invertir su dinero. Sus proveedores se pueden volver más eficientes y darle los mismos buenos precios si llegan a un convenio de comprarles todos o una gran parte de sus requerimientos. La industria automotriz ha llegado a establecer convenios en que el proveedor entrega en un lugar bien definido de la planta los materiales o partes en volúmenes pequeños cada día o incluso cada hora. Esto permite que la operación se pueda hacer en superficies más pequeñas reduciendo los tiempos y movimientos en el proceso. Caso:
Un fabricante de productos médicos en California tenía un área de recibo con una bodega tradicional ocupando más de 2,000 metros cuadrados, la distancia promedio a las líneas de producción era de más de 400 metros. Hoy, operan en base a cinco mini-áreas de recibo de unos 40 metros cuadrados cada una y están ubicadas en el mismo piso a sólo unos metros de las líneas de producción. El tiempo promedio de almacenamiento de materia prima se ha reducido de más de 48 días a poco menos de dos días, y aún están pensando en reducirlo. Simplemente se trata de 88
desarrollar una buena relación y asegurar la confiabilidad de los proveedores y programar las entregas de una manera precisa. Esto se facilita con los sistemas de cómputo tan accesibles que existen ahora.
Cuando este concepto se continúa a través de toda la operación, permitirá que cada estación de trabajo y departamento puedan entregar sus productos al paso requerido a su cliente, (a veces otra estación o departamento dentro de la misma planta). Podemos ver en los supermercados de hoy que la operación es prácticamente exenta de bodegas. Los fabricantes de los productos se encargan de colocarlos en la estantería al paso en que los consumidores los requieren. Son los fabricantes y distribuidores quienes se hacen cargo del almacenamiento y surtido, mientras el supermercado se dedica a promover y efectuar la venta y recibir el dinero de los consumidores. El proceso JIT les da la ventaja de tener productos frescos siempre, entregados en el lugar, tiempo y cantidad en que se requieren. Esto se extiende a toda la cadena de suministro. Por cierto que esto es un ejemplo claro y entendible de un sistema de "pull" o "jalar" ya que sólo hay espacio en el estante para cierto número de piezas por producto, y solamente cuando el producto se ha vendido hay espacio para más. Aún cuando este ejemplo en particular se refiere a entregas JIT, con imaginación podemos transferir el mismo concepto a manufactura JIT.
El proceso JIT debe ser bien coordinado en conjunto con todas las entidades involucradas, y su aplicación o implementación se recomienda que sea gradual. Esta planeación y coordinación son el mayor esfuerzo, pero los resultados serán impresionantes. Ninguna implementación de Células de Producción o Manufactura Esbelta está completa s in JIT.
6.10.1 REDUCCIÓN VARIABILIDAD JIT Genichi Taguchi. El pensamiento de Taguchi se basa en dos conceptos fundamentales: Productos atractivos al cliente. Ofrecer mejores productos que la competencia: Los productos deben ser mejores que los de la competencia en cuanto a diseño y precio. Esto conceptos se concretan en los siguientes puntos. Función de pérdida: La calidad se debe definir e n forma monetaria por medio de la función de pérdida, donde a mayor variación de una especificación con respecto al valor nominal, mayor es la pérdida monetaria transferida al consumidor. Mejora continua: la mejora continua del proceso productivo y la reducción de la variabilidad son indispensables para subsistir en la actualidad. La mejora continua y la variabilidad: La mejora continua del proceso está íntimamente relacionada con la reducción de la variabilidad con respecto al valor objetivo. La variabilidad puede cuantificarse en términos monetarios. Diseño del producto: Se genera la calidad y se determina el costo final del producto. Optimización del diseño del producto. Optimización del diseño del proceso.
Método de arrastre
La demanda del cliente pone en marcha la producción del elemento Se controlan los niveles de inventario y cerca del agotamiento se gestiona la reposición 89
La coordinación entre operaciones mantiene el inventario bajo Sistemas Justo a Tiempo
Objetivos
Identificar las características que hacen posible la implementación de la filosofía Justo a Tiempo Describir cómo el JIT puede facilitar el mejoramiento continuo de las operaciones Discutir acerca de las ventajas estratégicas y la problemática de la implementación
6.10.2 REDUCCION DE INVENTARIOS Este concepto analiza los inventarios en proceso los cuales deben ser reducidos o en su caso eliminados. Un inventario en proceso es sinónimo de un error administrativo un producto que espera o un cliente que hace fila dentro del sistema, refleja falta de equilibrio o desincronización en las operaciones.
¿POR QUE EXISTEN LOS INVENTARIOS? Problemas más comunes en orden de costo (menor-mayor) a. b. c. d. e. f. g. h. i. j.
Tiempos de preparación muy largos Lotes de producción muy grandes Problemas de calidad Lista de materiales con muchos niveles Descompostura de maquinaria Mala calidad de los proveedores Tiempo de ciclo muy largo Demasiado desperdicio y retardo Ausentismo del personal Distribución de planta deficiente
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¿COMO LOGRAR UN BAJO NIVEL DE INVENTARIO?
Contar con alta calidad Entrega a tiempo Equipo siempre en buenas condiciones Lotes de producción pequeños Buenos tiempos de preparación
6.10.3REDUCCIÓN TAMAÑO LOTE Una de las causas de los problemas de calidad son los tamaños grandes de los lotes. Con lotes grandes, los problemas en producción podrían no detectarse hasta que se fabricaron muchas partes. Por lo tanto, lotes más pequeños ayudan a reducir el costo de las fallas de calidad. Lotes más pequeños también reducen el tiempo de entrega según quedó demostrado anteriormente. Un prerrequisito para tamaños pequeños de lote es la rápida adaptación de las máquinas y personas de un producto a otro. Esto también da una mayor flexibilidad. El objetivo es un cambio instantáneo.
Condiciones de aplicación JIT
Procesos de manufactura altamente repetitivos Flujos de materiales bien definidos Beneficios Control preciso niveles de stocks producción en las estaciones de trabajo
Calidad consistentemente alta
Eliminar el desperdicio y las rectificaciones para lograr la uniformidad del flujo de materiales Control de Calidad desde el origen Los operadores como inspectores para vigilar y ajustar el proceso Posibilidad de detener la línea de producción ante defectos (andón) Necesidad de capacitación y sentido de la responsabilidad
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Lotes de tamaño pequeño Ventajas reducción del inventario del ciclo reducción del tiempo de elaboración menor necesidad de espacio reducción tiempos de entrega reducción del inventario en tránsito reducción de los tiempos de espera ayuda a mantener una carga de trabajo uniforme mayor intercambiabilidad programación más simple
6.10.4 REDUCCIÓN DEL COSTO DE PREPARACIÓN. Los costos pueden definirse en función de:
El uso o consumo de recursos a los efectos de la producción de bienes o servicios. bien, el consumo de recursos o energías para el logro de los fines del ente.
Dado que los productos o servicios son el resultado de un proceso, tanto los niveles de calidad, como de entrega, productividad o costos, dependen de la interrelación de u na serie de factores, los cuales producto de la misma variabilidad de su comportamiento en el tiempo dan lugar a variaciones en los niveles antes mencionados.
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Todos estos factores inciden en el costo total de la empresa, en el de sus productos o servicios, como en sus diversos tipos y niveles de costos. Cada uno de ellos operando sobre los niveles de calidad y productividad, de cada una de las actividades o procesos dan lugar a los costos. Dentro de un marco normal los cambios en cada ítem y entre los ítem se van compensando de tal forma que los niveles de costos evolucionan dentro de ciertos límites (Límites de Control Superior e Inferior), lo cual constituye la capacidad que tiene el proceso de generar bienes o servicios dentro de cierto nivel de costos.
Motivos especiales pueden ser causante de variaciones no comunes al proceso. Una de las tareas fundamentales consiste en identificar las causas especiales y normales de variación en los costos para actuar en consecuencia. No son los mismos ajustes los que habrá que efectuar en el caso de tratarse de causas comunes de variación, de cuando las variaciones son por motivos especiales (no aleatorios). Tratar una causa común como si fuera una especial provocaría una mayor variación. Tanto si los costos superan el Límite Superior, como si atraviesa el Límite Inferior deben ser objeto de análisis. En el primer caso para superar el problema que origina los mayores costos, y en el segundo para aprender de lo ocurrido a los efectos de lograr operar a menores costos.
Estos costos forman parte de un estándar y éstos estándares deben ser mejorados continuamente mediante el ciclo: Planear-Realizar-Evaluar-Actuar (PREA), pero previamente debe lograrse el equilibrio y normalización de los procesos mediante el ciclo: Estandarizar-Realizar-Evaluar-Actuar (EREA). 93
Iniciado un proceso de mejoramiento, pueden instalarse estándares nuevos y mejorados, y realizarse esfuerzos para estabilizar los nuevos procesos, iniciando una nueva etapa de mantenimiento y posterior mejoramiento.
Planear se refiere a establecer un objetivo para mejoramiento. Realizar se refiere a la implementación del plan. Evaluar (verificar) se refiere a determinar si la implementación sigue en curso y si ha originado el mejoramiento planeado. Actuar se refiere a ejecutar y estandarizar los nuevos procedimientos para prevenir la recurrencia del problema original o para fijar metas para los mejoramientos. El ciclo PREA gira continuamente; apenas se hace un mejoramiento cuando el statu quo resultante se convierte en el objetivo de mejoramiento adicional. PREA significa nunca estar satisfecho con el statu quo. Como los empleados prefieren el statu quo y con frecuencia no tienen iniciativa para mejorar las condiciones, la gerencia debe iniciar el PREA mediante el establecimiento de metas continuamente desafiantes. Al comienzo, cualquier nuevo proceso de trabajo es inestable. Antes de empezar a trabajar con el PREA, todo el proceso actual debe estabilizarse en un proceso conocido con frecuencia como el ciclo estandarizar-realizarevaluar-actuar (EREA).
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Las variaciones en los procesos dependen como antes se dijo de múltiples factores los cuales podemos ver reflejados gráficamente de dos maneras a saber:
6.11 METODOS DE JALAR FLUJO DE MATERIALES KANBAN SISTEMAS JALAR De la misma manera que los sistemas empujar, los sistemas jalar tienen una componente com ponente técnica y un concepto administrativo. La componente técnica es un derivado de una técnica de control de la producción desarrollada en Toyota Motor Company en Japón, a principios de los 60. En general, su origen se atribuye a Ohno y Shingo, quienes trabajan en Toyota en ese tiempo. La técnica se dio a conocer como el sistema de producción Toyota. El objetivo es proporcionar una técnica de control sencilla que reduzca el tiempo de entrega y el trabajo en proceso.
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Kanban, la palabra japonesa para tarjeta, es la herramienta original que se usó para lograr estos objetivos. Este enfoque resalta la habilidad de Toyota para cumplir con la demanda de sus clientes de los diferentes modelos de automóviles con u n retraso mínimo, es decir, con flexibi lidad máxima. Existe una diferencia sutil entre los sistemas empujar y los sistemas jalar. Un sistema empujar controla el envío de las órdenes de trabajo, mientras que el sistema jalar controla la planta. Para ser más específicos, los sistemas empujar controlan la producción (al controlar el envío de órdenes) y miden el trabajo en proceso, mientras que los sistemas jalar controlan el trabajo en proceso y miden la producción (Spearman, 1992). Al pasar el tiempo, la técnica jalar evolucionó a un concepto administrativo administrativo mucho más amplio. Con frecuencia se le da el nombre de justo a tiempo (JIT) o sistema JIT integrado. Esto ya no es un ―sistema de producción‖ para fabricar el tipo de unidades necesarias, en el tiempo necesario y en
las cantidades necesarias" (Monden, 1981), más bien es un concepto que debe adoptarse. Abarca no sólo los sistemas de producción sino los clientes y los proveedores junto con el control de la calidad y del flujo del trabajo. El alcance se amplía para incluir la eliminación del desperdicio de cualquier tipo o forma (inventario, productos defectuosos, tiempos de entrega largos, entregas retrasadas y más). Esto hace que el JIT integrado sea una parte de una estrategia de negocios corporativa al igual que una herramienta de PCP integrado. Para aclarar la term inología, jalar es un principio que gobierna el flujo de materiales. Kanban es un método manual para implantar el sistema jalar. JIT se refiere a todo todo el sistema, al control del flujo de materiales y a una filosofía administrativa. Sin embargo, en ocasiones en industria, el JIT puede no querer decir otra cosa que otro nombre para un sistema kanban.
El principio de jalar Los sistemas jalar existen desde hace muchos años y han surgido muchas definiciones para ellos. La que se piensa que capta el verdadero espíritu del concepto jalar es la administración de la interdependencia. Una característica que distingue a un sistema jalar es su enfoque para manejar la interdependencia, en particular en las operaciones de manufactura (Arogyaswasmy y Simmons, 1991).
Con el fin de fabricar un producto, el trabajo se divide en tareas individuales, por lo común procesos de manufactura o de ensamble. Estas tareas son interdependientes y deben coordinarse. Thompson define varios tipos de interdependencias, dos de los cuales, el secuencial y el recíproco, son relevantes para la planta de producción.
SISTEMAS KANBAN En japonés, Kanban, significa tarjeta tarjeta o registro visible. En un sentido más amplio, es una señal de comunicación de un cliente (como un proceso posterior) aun productor (como un proceso anterior). Como tal es un sistema de información manual para controlar la producción, el transporte de materiales y el inventario.
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Existen tres tipos de Kanban, pero dos de ellos son más comunes, Kanbans de producción (pKanbans) y Kannbans de transporte (T-Kanbans). Como su nombre lo implica, un P-Kanban da la autorización de un proceso para producir un número fijo de productos. Un T-kanban autoriza el transporte de un n úmero fijo de productos hacia delante. Las cantidades de material especificadas por el P-kanban y el T-kanban no necesariamente son iguales. Cuando se usan los dos kanbans, se tiene un sistema de tarjetas duales. Algunas veces las funciones de orden de producción y de transporte se combinan en una sola tarjeta.
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA KANBAN Un sistema kanban, no es para todo el mundo. Funciona mejor cuando el flujo es uniforme y la mezcla de productos es muy estable. Una suposición implícita en un sistema kanban es que las operaciones de preparación son cortas en todas las estaciones de trabajo. Esto se requiere para que cada centro de trabajo pueda cambiar la producción de partes con tanta frecuencia como sea necesario para cumplir con la demanda especificada por las P-kanban. Cuando se tiene un flujo uniforme, el sistema kanban opera como una brigada en cadena para pasar cubetas. Cada miembro de la cadena pasa más o menos el mismo tiempo pasando la cubeta y no se necesita cubetas en inventario. Si la salida es más lenta, toda la cadena lo hace más despacio, y si se acelera, la cadena lo hace más rápido. La velocidad máxima es restringida por el más lento en pasar la cubeta y, para la mayor parte de los sistemas JIT, está diseñada de tal m anera que sea menor que la demanda máxima. La variabilidad desorganiza un sistema kanban. Entonces deben introducirse tarjetas adicional (o contenedores), para evitar faltantes.
Por último, el kanban no funciona bien en sistemas con muchos números de inventario activos. El gran número de kanban aumentará los inventarios, y el control será complicado ya que se usa un sistema de información manual. El control de empujar se puede implantar en formas distintas al kanban. Por ejemplo, los contenedores mismos pueden sustituir la p-kanban. Las t-kanban se pueden manejar mediante comunicación electrónica o por medio de una señal que indique la necesidad de más material.
¿QUE ES KANBAN? Kanban es un sistema que controla el flujo de recursos en procesos de producción a través de tarjetas, las cuales son utilizadas para indicar abastecimiento de material o producción de piezas, esta basada en la demanda y consumo del cliente, y no en la planeación de la demanda. Puede 97
entenderse también, como un sistema de producción que determina el flujo de materiales a través de señales que indican cuando debe producirse un bien o producto y cuando debe reabastecerse de materias primas entre dos centros de trabajo que son consecutivos. Existen algunas variantes de este sistema de producción, el Kanban dual por ejemplo, se utiliza cuando no necesariamente el material debe moverse entre dos procesos consecutivos; es decir, el proceso A que precede a los procesos B y C alimenta de materia prima tanto a los procesos B o C. Dicho de otra manera, se puede utilizar el KANBAN dual cuando existe más de una entrada para un proceso X. Kanban tiene como propósito comunicar: que piezas deben producirse, cuando iniciar la producción, cuando finalizar la producción, cuantas piezas es necesario producir y donde entregarlas.
Los principales objetivos son:
Incrementar la fuerza de trabajo Minimizar el stock de inventario Recortar tiempos muertos Incrementar el nivel de servicio al cliente Incrementar productividad Reducción de desperdicios de materia prima Reducción de desperdicio de tiempo Reducción de Inventario en Proceso
¿Como se implementa? Para implementarlo es necesario conocer algunos conceptos claves que son necesarios para que la implementación resulte exitosa.
Procesos Subsecuentes y Precedentes Para entender estos conceptos es necesario imaginar una línea de producción que consiste de tres procesos consecutivos: Procesos A, B y C. Si nos ubicamos en el proceso B podemos definir que el proceso A es precedente a B si miramos hacia atrás del proceso B, si miramos hacia delante del B, el proceso C se denomina proceso subsecuente.
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Beneficios Entre los principales beneficios se encuentran:
Reduce inventarios y obsolescencia de productos
Debido a que un material no es entregado hasta que es producido, provoca que se reduzcan las necesidades de espacio. Si el material sufre una actualización de diseño, el producto es entregado al siguiente proceso considerando las actualizaciones en diseño.
Reduce desperdicios y basura
Al igual que en el punto anterior, debido a que los productos son entregados hasta que son requeridos, fomenta que no haya sobre producción, lo cual hace que se eliminen costos de almacenamiento.
Provee flexibilidad en la producción
La forma en la que están dispuestas las líneas de producción facilita adaptarse a los cambios en la demanda del producto, ya sea por cambios en el diseño o por cambios en los requerimientos del cliente.
Reduce el costo total
Esto se da como consecuencia de los anteriores, al no tener sobre producción, al tener unidades de producción flexibles, al minimizar stocks de seguridad, al reducir tiempos de espera todo es conlleva a una reducción del costo total.
Puede obtener una cuantificación de valor.
Esto se da cuando en el sistema Kanban se realiza previamente un estudio en la asignación de las cantidades requeridas para el llenado de los almacenes de productos en proceso. Si conocemos los pasos y las cantidades exactas del material requerido para las fases finales de Producción y Ensamble los almacenes de productos en proceso pueden tener asignado un valor interno para la Empresa, aunque su venta no sea posible en ese momento al no estar terminado el producto, ésta medición es posible cuando tenemos un control que el sistema Kanban puede proporcionarnos.
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6.12 JIT EN SECTOR SERVICIOS
Si se considera que el sistema J.I.T. no es más que un método para reducir los niveles de existencias, parece claro que su aplicabilidad en el sector servicios resulta bastante limitada. Sin embargo, sabemos que el sistema va mucho más allá de la reducción de los stocks, y persigue eliminar el desperdicio, dar mayor uniformidad a las operaciones, promover la adaptabilidad, estrechar las relaciones con los proveedores y ajustar rápidamente el sistema productivo a las variaciones de la demanda. Sobre la base de esta idea, la producción justo a tiempo es capaz de elaborar rápidamente una mayor variedad de productos a un coste reducido. Algunos de los elementos del sistema J.I.T. pueden ser observados en determinadas empresas dedicadas a la prestación de servicios:
Empresas constructoras que adquieren los materiales en la medida en que los precisan, en lugar de amontonarlos en la obra. Trabajadores polivalentes en los grandes almacenes, que lo mismo actúan como vendedores, escaparatistas, cajeros, o almacenistas. Células de trabajo en los restaurantes de comida rápida, que permiten añadir personal en las horas punta y reducirlo en los momentos de menor demanda. Tiendas de todo por 1US$, donde para calcular el importe de la compra basta con contar el número de artículos que se lleva el cliente. Supermercados que rellenan sus estanterías a medida que los clientes retiran los artículos.
No debemos olvidar que uno de los principios que consagra el sistema J.I.T. es la proximidad al cliente, rasgo en el que la prestación de servicios se ha distinguido tradicionalmente. Además, las empresas dedicadas a prestar servicios se han visto fuertemente afectadas por la extensión del sistema J.I.T. entre las compañías manufactureras. Así, las empresas de transporte han debido de incrementar la velocidad y la fiabilidad de sus envíos, en respuesta al sistema J.I.T., o los establecimientos detallistas proporcionan a los clientes una creciente variedad de artículos entre los que elegir.
6.13 EJERCICIOS EN INTERNET SOBRE JIT. SISTEMAS KANBAN 1. Nuestra empresa ha determinado que la demanda de la siguiente semana se incrementará en un 5%, en vistas de seguir manteniendo el actual número de tarjetas Kanban se optó por mejorar los tiempos totales de fabricación (procesamiento, espera y transporte). 100
Sin embargo el Ingeniero de planta nos ha negado esta posibilidad debido a limitaciones de la maquinaria, ante este problema se optó por ajustar la Escala de seguridad, ¿Qué valor debería tomar esta escala la siguiente semana si el valor actual era de 8.5%? 2. Responda a) ¿Si el tiempo de espera y transporte de cierta fábrica que opera 6 días/semana duplica al tiempo de procesamiento, se puede decir que el número de tarjetas P —Kanban duplica al de tarjetas T—Kanban? b) Si el costo de mantener tarjetas Kanban en la misma fábrica se representa por: CK= 0.35nPK + 0.25 nTK, La demanda es de 720 unid/sem, los contenedores pueden transportar (0.1d —2) unid. Calcule los costos máximos y mínimos de mantener tarjetas Kanban si tp= 0.104 días y tw= 0.180 días, [d]= [unid. /Día] c) Una fábrica de repuestos tiene una demanda diaria es de 4433 unid. Se pide calcular el número de tarjetas Kanbans P y T si Cs=6%, CC=20 unid., tiempo de fabricación total = 58.7 min, de los cuales 17 min. Son de procesamiento y la empresa trabaja 7 hrs. al día. 3. El tiempo de procesamiento para cierto producto es de 78 minutos, el anterior mes se tenía un promedio de 90 minutos para el tiempo de espera y transporte, actualmente se ha logrado disminuir este tiempo hasta igualar al tiempo de procesamiento; nuestra fábrica opera 2 turnos d e 6 horas y se maneja con un valor de Cs igual al 8%. ¿Cuál debería ser el número máximo de tarjetas T —Kanban a disponerse? 4. Considere el siguiente proceso CONWIP:
El Proceso P1 representa el cuello de botella. Se pide evaluar el rendimiento de este sistema encontrando el número de contenedores para llegar al 90% de rendimiento de su producción, ¿cuál es el rendimiento con el número mínimo de contenedores?
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4. La Demanda de cierto producto es de 26200 unidad es al mes, los contenedores utilizados tienen una capacidad para 25 unidades, el proceso de Fabricación pasa por 4 operaciones de las cuales se pudo determinar que pasa un promedio de 30 min. En procesamiento y 60 min. En espera y transporte, la Fábrica trabaja sólo 7 hrs. al día, la escala de seguridad asignada al proceso es del 8%. a) Calcule el Número de tarjetas para el actual proceso de producción b) Calcule el número de unidades en proceso 5. Una fábrica trabaja 12 hrs. /día y produce una pieza de torneado que debe pasar por una secuencia celular de tres procesos, cuyos tiempos promedio de procesamiento por pieza son de: 40, 36, y 54 min. Respectivamente, a) determine el número máximo de tarjetas Kanban a utilizarse b) ¿Cuál sería el número de tarjetas si la demanda diaria es de 4500 unidades? c) Cuál sería el número de tarjetas si se mejoran los tiempos de procesamiento en un 75%? 6. La Fabrica de textiles LA LANA FELIZ desea establecer un plan de producción basado en tarjetas Kanban, la demanda diaria registrada la última semana fue de (en cajas de 10 unidades): 425, 435, 500, 390, 450, 460. Los contenedores que pasan entre las operaciones tienen una capacidad de 2 cajas, los tiempos de procesado registrados en la anterior semana muestran los siguientes resultados (en minutos): 18, 16, 16, 15, 17, 20. Asimismo, los tiempos en espera y transporte durante el ciclo de fabricación registró los siguientes tiempos (en min.): 36, 46, 43, 58, 40, 27. La Fábrica trabaja 2 turnos diarios de 8 horas, al iniciarse el proceso, se dedican 30 minutos en el primer turno para la preparación de las máquinas, mientras que en en el segundo turno se usa 20 minutos para la misma preparación, adicionalmente, se utilizan 60 minutos a la semana para el mantenimiento de las máquinas. a) Determine el número de tarjetas para este sistema si se utiliza un 6% de Stock de seguridad. b) Determine el número de tarjetas si se usa un sistema de tarjeta única. c) Cuál debería ser el valor de Cs si se desea controlar el proceso con 5 tarjetas P —Kanban? 7. El proceso de producción de tarjetas telefónicas para ENTEL pasa por 3 grandes operaciones antes del almacenado: cortado de la tarjeta (P1), impresión de las leyendas (P2) y la inclusión del chip (P3); la fábrica donde se producen las tarjetas desea valores de Cs= 6% y trabaja 16 hrs. /día, 6 días a la semana, calcule el número de tarjetas Kanban necesarias considerando los siguientes datos: Demanda semanal pronosticada para las 9 capita les de departamento: 35000 tarjetas. Capacidad de tarjetas por contenedor: 1000 unid. Tiempos promedio de procesamiento totales registrados por Operación en la anterior semana (en seg.):
102
OPER/DIA
1
2
3
4
5
6
185
200
212
190
205
180
P1
P2 P3
390
420
380
400
415
450
7200
8000
7300
7900
8100
7550
Conclusión
Se dice que una línea esta balanceada cuando los tiempos requeridos para cada una de las operaciones de la línea son aproximadamente los mismos. Hay condiciones en que, al 103
descomponer la actividad no es posible lograr que tengan el mismo tiempo entonces, es necesario asignar un número diferente de operarios en cada estación de trabajo.
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