Sem 15.1 - PCP II - USMP - Programación de la Producción - Introducción.pdf

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA Escuela Profesional de Ingenier Ingeniería ía Industrial

Planeamiento y Control de la Producción II

Programación Progr amación de la Producción Introducción


Objetivos de la Sesión •

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Comprender los Conceptos básicos de la Programación de la Producción Aplicar la Programación de la Producción


Objetivos de la Sesión •

•

Comprender los Conceptos básicos de la Programación de la Producción Aplicar la Programación de la Producción


Programación


Programación Programación de la Producción •

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Técnica que consiste en identificar, organizar y ordenar en secuencia lógica, todas las actividades derivadas de un proyecto o plan de producción. El objetivo es elaborar un calendario, indicando las fechas en que se deben realizar las operaciones correspondientes de cada pedido, de forma que se cumplan las fechas de entrega planificadas


Objetivos i. Cump Cumplilirr los los plaz plazos os ii. Minimi Minimiza zarr el tiempo tiempo de demor demoraa iii.Minimizar tiempos o costos de preparación iv.Minimizar iv. Minimizar el inventario inventario de los trabajos sin terminar v. Maximiza Maximizarr el aprovech aprovechamien amiento to de máquin máquinas as y trabajadores

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Importancia •

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Distribuir el tiempo y recursos para cumplir

con los objetivos además de organizar racionalmente el trabajo a realizar. Disminuye la incertidumbre en cuanto a lo que hay que hacer y en lo que falta por hacer


Que es la Programación a Corto a Plazo •

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Es una programación semanal, diaria o por horas de la Producción. El objetivo es elaborar un calendario indicando las fechas en que deben realizarse las operaciones correspondientes a cada pedido, de forma que se cumplan las fechas de entrega planificadas. Este tipo de programación es más detallada y especifica sobre cada tarea.


Técnicas de Programación

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Programación hacia Adelante

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Programación hacia Atrás


Programación hacia Adelante •

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La programación hacia adelante empieza el programa tan pronto como se conocen las necesidades.

Los trabajos se realizan bajo pedido del cliente. A menudo provoca una acumulación de inventario de trabajo en curso.


Programación hacia Atrás •

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La programación hacia atrás empieza con la fecha de entrega, programando primero la última operación. Las etapas del trabajo se programan, de una en una, en orden inverso.

Es la usualmente empleada por la mayoría de las empresas productoras de bienes.


Relación entre programación a corto, mediano y largo plazo


Aplicaciones •

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Hospital:  Utilización de los quirófanos  La admisión de los pacientes  Programación de tareas del personal (médicos, enfermeras, mantenimiento, seguridad

Universidad:  Correcta utilización de aulas y materiales  Adecuada programación de cursos de grado y de post grado Fábrica:  Compra de materiales y materias primas  Carga de maquinas  Dotaciones del personal


Preguntas Abiertas •

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¿Qué pedidos deben hacerse en cada centro de trabajo? ¿En qué orden deben realizarse? ¿Cuáles son las fechas de comienzo y término de cada trabajo?


Método de Asignación


Método de Asignación En algunos centros de trabajo, existen suficientes máquinas (en buen estado) para iniciar todos los trabajos al mismo tiempo. El problema no es qué trabajo hacer primero, sino qué asignación de trabajos se debe hacer a cada máquina, para lograr el mejor programa general.


Método de Asignación El método de asignación en un caso especial del método de transporte de programación lineal. Se aplica en situaciones en las que hay “n” fuentes de oferta y “n” usos de demanda (como 4 operaciones en 4 máquinas) y el objetivo es minimizar o maximizar alguna medida de eficacia.


Características del Método de Asignación •

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Hay “n” cosas que se distribuyen a “n” destinos Cada cosa debe asignarse a un, y sólo un, destino Sólo puede aplicarse un criterio (por ejemplo, costo mínimo, utilidad máxima o tiempo mínimo de terminación)


Aplicaciones del Método de Asignación •

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Asignación de personal a máquinas, herramientas o puestos de trabajos. Horarios a maestros. Candidatos a vacantes. Huéspedes a habitaciones. Comensales a mesas. Vendedores a zonas. Competidores a competencias, etc.


Método de Asignación: HÚNGARO •

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La técnica de solución más conocida para el problema de asignación pura es el método húngaro. Se le conoce como tal gracias a los aportes al método clásico de Dénes König y Jenő Egerváry , dos matemáticos húngaros. Este método utiliza la propiedad de reducción de matrices para reducir la matriz original de costo, hasta que los costos asociados con la asignación óptima, sean cero. Las variables óptimas de decisión X(i, j) solo pueden tomar valores binarios, es decir: cero (0) ó uno (1).


Ejercicio En una competencia de natación, se reúne a un equipo para el relevo de 400m. Cada nadador debe nadar 100m de brazada de pecho, espalda, mariposa ó estilo libre. Se cree que cada nadador obtendrá los tiempos en segundos dados en la tabla. ¿Qué nadador debe nadar qué estilo? Libre Juan Marcos Luis Miguel

Pecho Mariposa Espalda

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Paso 01: Reducción en las Filas: Seleccionar el menor valor de cada fila y restarle a cada valor de la fila.


Paso 02: Reducción en las Columnas: Seleccionar el menor valor de cada columna y restarle a cada valor de la columna.


Paso 03: Prueba de la recta: Trazar líneas rectas que tachen las mayor cantidad de ceros. Como hay cuatro nadadores, se necesitarán cuatro líneas que tachen los ceros.

Como se observa hay solo tres líneas, por lo tanto debemos ir al paso cuatro (04).


Paso 04: Buscar nuevo tablero: Seleccionar el menor valor de los valores descubiertos, y restarle a cada valor descubierto y sumarle a cada intersección de las líneas. Luego, regresar al paso 3.



Como observamos se ha logrado el número de líneas requeridas, por lo tanto también la solución óptima.



Como observamos se ha logrado el número de líneas requeridas, por lo tanto también la solución óptima. Si no se hubiera obtenido el número de líneas requeridas, entonces se sigue al paso 4.


Solución: Asignamos los recursos tomando en como base los ceros del tablero final.


Solución: De esta forma, las asignación sería:


Ejercicio 01 El laboratorio MediQuick tienen tres técnicos para procesar muestras de sangre y tres trabajos que hay que asignar. Cada técnico puede hacer sólo un trabajo. La tabla siguiente representa el cálculo del laboratorio (en dólares) de lo que costaría cada trabajo. Asigne los técnicos a los trabajos para reducir los costos al mínimo.


Ejercicio 02 La siguiente matriz contiene los costos (en dólares) correspondientes a asignar los trabajos A, B, C, D y E a las máquinas 1, 2, 3, 4 y 5. Asigne los puestos a las máquinas de modo que se reduzcan al mínimo los costos.


Regla o Método de Johnson CASO: Programación de “n” Trabajos en DOS Máquinas


Método de Johnson Elaborar los programas de producción de dos o más trabajos que deben procesarse en dos máquinas, según un orden común, buscando como objetivo, minimizar el tiempo de tránsito desde el comienzo del primer trabajo hasta el final del último.


Pasos del Método de Johnson 1. Se anota el tiempo de operación de cada trabajo en ambas máquinas 2. Se elige el tiempo más breve 3. Si el tiempo breve es para la primer máquina, se hace el primer trabajo; si es para la segunda máquina, se hace el trabajo al último. En caso de empate, se hace el trabajo en la primera máquina 4. Repetir los pasos 2 y 3 con los restantes trabajos hasta completar la programación


Ejercicio La Morris Machine Company acaba de recibir un pedido para reconstruir cinco motores pertenecientes al equipo de manejo de materiales que se dañaron durante un incendio. Los motores deberán ser reparados en dos estaciones de trabajo, de acuerdo con el siguiente plan: •

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Estación de trabajo 1: Desarmar el motor y limpiar sus partes. Estación de trabajo 2: Reemplazar las partes según se requiera, probar el funcionamiento del motor y efectuar los ajustes necesarios.


Ejercicio Sabiendo que el taller del cliente no podrá funcionar mientras no sean reparados todos esos motores, el gerente de la planta de reparaciones desea desarrollar un programa que minimice el tiempo de reparación, y ha autorizado que las operaciones continúen día y noche hasta que todos los motores hayan sido reparados. El tiempo estimado para la reparación de cada motor se presenta en la siguiente tabla:


Paso 01: Se anota el tiempo de operación de cada trabajo en ambas máquinas (estaciones de trabajo)


Paso 02 y Paso 03: 2. Elegir el tiempo más breve 3. Asignar el trabajo según ubicación del tiempo más breve. El Tiempo más breve es 3 horas y corresponde al motor 3 en la estación de trabajo 2. Entonces, ubicar el trabajo del motor 3 al final de la estación de trabajo 2.


Paso 02 y Paso 03: 2. Elegir el tiempo más breve, de las máquina no programadas 3. Asignar el trabajo según ubicación del tiempo más breve. El Tiempo más breve es 4 horas y corresponde al motor 2 en la estación de trabajo 1. Entonces Ubicar el trabajo del motor 2 al inicio de la estación de trabajo 1.


Paso 02 y Paso 03: 2. Elegir el tiempo más breve, de las máquina no programadas 3. Asignar el trabajo según ubicación del tiempo más breve. El Tiempo más breve es 8 horas y corresponde al motor 5 en la estación de trabajo 2. Entonces, ubicar el trabajo del motor 5 en la estación de trabajo 2, antes del motor .


Paso 02 y Paso 03: 2. Elegir el tiempo más breve, de las máquina no programadas 3. Asignar el trabajo según ubicación del tiempo más breve. El Tiempo más breve es 12 horas y corresponde al motor 1 en la estación de trabajo 1. Entonces ubicar el trabajo del motor 1 en la estación de trabajo 1 después del motor 2.


Paso 02 y Paso 03: 2. Elegir el tiempo más breve, de las máquina no programadas 3. Asignar el trabajo según ubicación del tiempo más breve. El Tiempo más breve es 15 horas y corresponde al motor 4 en la estación de trabajo 1. Entonces ubicar el trabajo del motor 4 en la estación de trabajo 1 después del motor 1.


Paso Final: Como todos los trabajos ya se programaron, entonces la secuencia queda establecida, así:

SECUENCIA: M2 – M1 – M4 – M5 – M3 Con esta secuencia, ahora se procede a elaborar la programación según la duración de cada tarea en cada estación de trabajo, para determinar el tiempo total en que se cumplirá todas las tareas.


Paso Final: Con la ayuda del diagrama de Gantt, la secuencia y la duración de cada tarea en cada estación de trabajo, tenemos:

Con ninguna otra secuencia de trabajo será posible obtener un tiempo de reparación más bajo. En este caso, el trabajo completo de reconstruir y reinstalar los cinco motores requerirá 65 horas. Este programa minimiza el tiempo ocioso en la estación de trabajo 2 y permite el tiempo de reparación más corto para los cinco motores. Observe que el programa reconoce que ningún trabajo podrá comenzar en la estación de trabajo 2 mientras su procesamiento no haya llegado a su término en la estación de trabajo 1.


Ejercicio 01 En la siguiente tabla, se dan los tiempos de operación y los plazos de cinco trabajos que van a procesar en una máquina. Asigne los trabajos de acuerdo con el tiempo de operación más breve y calcule el tiempo promedio de tránsito.


Ejercicio 02 En la tabla siguiente se contiene información sobre puestos que deben ser programadas en una sola máquina

Evalúe los programas utilizando las siguientes reglas: FCFS, SOT, STR, EDD, LCFS. Finalmente, indique cual es la regla más conveniente. Justifique su respuesta.


Método de Secuenciación


Método de Secuenciación Proceso para determinar el pedido en una máquina o en un centro de trabajo. Son reglas usadas para obtener una secuencia de los trabajos. Las reglas pueden ser simples y pedir únicamente que los trabajos se ordenen de acuerdo con un dato, como el tiempo de procesamiento, plazo u orden de llegada, hasta otras reglas más complejas que requieren más datos.


REGLAS de prioridad para ordenar Trabajos •

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A quien llega primero, se atiende primero (FCFS). El trabajo que haya llegado primero a la estación de trabajo tendrá más alta prioridad. El tiempo de operación más corto (SOT). El trabajo que requiera el tiempo de operación más corto será procesado primero.

Fecha de vencimiento más próxima (EDD). Se ejecuta primero el trabajo que esta por vencer. Tiempo ocioso restante corto (STR). El trabajo con menor tiempo ocioso restante, se ejecuta primero.


REGLAS de prioridad para ordenar Trabajos •

Razón crítica (CR). Se calcula dividiendo la diferencia entre la fecha de vencimiento y la fecha actual, entre el número de días hábiles de trabajo que quedan.

Una razón menor que 1.0 implica que el trabajo esta retrasado. Y mayor que 1.0 implica que el trabajo está adelantado con respecto al programa. El trabajo que tenga CR más baja debe programarse como el siguiente en el orden de procesamiento. •

A quien llega último se atiende primero (LCFS). El trabajo que haya llegado último a la estación de trabajo, se atiende primero.


Ejercicio Mike Morales es supervisor de Legal Copy-Express, que proporciona servicios de fotocopiado a empresas legales del centro de Los Ángeles. Cinco clientes entregaron sus pedidos al comienzo de la semana. Los datos concretos de programación son los siguientes:

Todos los pedidos tienen que hacerse en la única fotocopiadora de color. Morales tiene que decidir la secuencia de procesamiento de los cinco pedidos. El criterio de evaluación es el tránsito mínimo. Evaluar la secuencia de atención de los pedidos para las reglas: FCFS, SOT, EDD, LCFS y STR. Determine la mejor programación.


Regla FCFS: Primero en entrar, primero en trabajarse


Regla SOT: Tiempo de Operación más Breve Se da prioridad al trabajo con el menor tiempo de procesamiento.


Regla EDD: Primero el plazo más próximo Se da prioridad al trabajo con el menor tiempo de procesamiento.


Regla LCFS: Último en llegar, primero en Trabajar


Regla STR: Tiempo Ocioso Restante


Comparación de Resultados por Reglas

La mejor regla es cuanto al tiempo en tránsito promedio, es SOT (Tiempo de operación más breve)

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