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3.2.4 Sistema de producción – proceso de producciónProbar la viabilidad técnica del proyecto, aportando información que permita su evaluación técnica y económica, y proporcionando los fundamentos técnicos sobre los cuales se diseñara y ejecutará el proyecto. El desarrollo de este apartado se inicia haciendo uso de los antecedentes informativos relacionados con el producto. También se toma en cuenta el renglón de las materias primas que se usarán en la producción. Con relación a la información de mercado: los volúmenes de venta pronosticados, la localización de los consumidores con sumidores y los servicios adicionales requeridos por el demandante y la disponibilidad financiera para el proyecto. Con todos estos antecedentes se procederá a localizar información relativa a las tecnologías disponibles en el mercado y que pueden utilizarse en el proceso de producción del bien o servicio objeto de estudio. TIPOS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN. PRODUCCIÓN. Existen dos tipos básicos en sistemas de producción: El sistema de producción intermitente y el sistema de producción continuo. La producción intermitente esta organizada en función de unidades de servicio, en donde se realizan trabajos a una o varias etapas de proceso productivo, se utiliza en trabajos de pequeños lotes y a base de pedidos. La producción continua es típica de las industrias organizadas en líneas de montaje, que producen bienes altamente estandarizados. Se caracteriza por la continuidad y balance rígido del proceso productivo. Algunos procesos no pueden clasificarse en la producción intermitente o en la producción continua, porque presentan una combinación de ambos. A estos procesos se les denomina mixtos y deben mencionarse algunas ventajas y desventajas de los dos tipos básicos de proceso producción, como son: •
•
•
•
El costo unitario del producto o servicio es más bajo en el sistema continuo que en el intermitente. Esto se debe principalmente a las economías de escala, con las cuales pueden aprovecharse descuentos en la compra de grandes cantidades, existen mayor productividad por la especialización de la mano de obra y por el uso de máquinas especializadas, prorrateo de los costos fijos entre un mayor número de unidades, etc. El tiempo requerido para la producción generalmente es menor en los sistemas de producción continúa que los intermitentes. En los sistemas de producción en masa los artículos salen de la línea de ensamble con intervalo de pocos minutos. En un sistema intermitente de producción, por lo general los productos están en un estado de terminación parcial durante varios días o varias semanas. Los costos de almacenamiento son más bajos en un sistema de producción continua debido a que la materia prima se almacena durante un tiempo mas corto y los inventarios de artículos en proceso se mueven por la planta con mucha rapidez. Las inversiones en un sistema de producción intermitente son menores que en un sistema de producción continua, debido a que el uso de maquinaria especializada, equipo de trayectoria fija, costos de control, etc. son menores.
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•
La Mercadotecnia utilizada en un sistema de producción continua está dirigida al desarrollo de canales de distribución para el gran volumen de la producción, y a persuadir a los clientes de aceptar productos estandarizados. En la producción intermitente la mercadotecnia esta orientada a obtener y cumplir pedidos individuales para diversos productos y por lo tanto es menos sensible a las fluctuaciones de la demanda.
7. PRODUCCIÓN EN SERIE
Sistema de producción continua: Lo utilizan las empresas que producen un determinado producto sin modificaciones por un largo período, el ritmo de producción es rápido y las operaciones se ejecutan sin interrupciones. Dentro de este sistema se realizan los tres pasos: Plan de producción: Se elabora generalmente para períodos de un año, con subdivisiones mensuales. Este sistema lo utilizan fabricantes de papel, celulosa, de automóviles, electrodomésticos. Arreglo físico: Se caracteriza por máquinas y herramientas altamente especializadas, dispuestas en formación lineal y secuencial. Previsibilidad de la producción: El éxito de este sistema depende totalmente del plan detallado de producción, el que debe realizarse antes que se inicie la producción de un nuevo producto. 1) Sistema de Producción en Serie: Siempre plantea una línea donde se van produciendo encadenadamente procesos. En cada puesto de trabajo hay una tarea única y repetitiva. Lo vinculamos a un proceso continuo donde hay etapas. Lo más característico es que la velocidad de producción no depende de los operarios. Otras características: un mismo producto, secuenciación de tareas, volumen.
Tareas
A
B
A
C
D
En los puestos puede haber personas o robots, pero igualmente la velocidad depende de la velocidad de la cinta. Genera altos volúmenes, se produce el mismo producto, favorece la especialización de cada tarea. Costo de inicio de la actividad: alto, requiere mucha planificación e inversión. Es poco flexible, por lo tanto no es posible equivocarse en la planificación. Lleva mucho tiempo ponerlo en funcionamiento, por lo tanto hay que tener en cuenta en cuánto tiempo se amortizará la inversión. Si un una línea debo poner a una persona que haga 100 puntos de soldadura por hora y vienen 4 personas que quieren el mismo salario y con perfiles similares y que efectúan las siguientes cantidades de puntos: Operarios Puntos
A 80
B 100
C 110
D 150
Se recomienda tomar al que está apenas por encima del n ivel requerido. El D tenderá a distraerse y le generará problemas psicológicos. La planificación es una condición ineludible.
Procesos de flujo continuo . Nos referimos a aquellos procesos donde el flujo de producto sigue siempre una secuencia de operaciones que viene establecida por las características de producto. Como es lógico pensar, estos procesos se adaptan bien a aquellos casos que se requiere producir contra-stock,
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porque la estandarización producto permite fijar de antemano y durante el tiempo de vida del p roducto permite fijarse antemano y durante el tiempo de vida del producto de la secuencia de operaciones. Dentro de este tipo de procesos podemos hacer otras clasificaciones: · Procesos continuos. Son aquellos que producen sin pausa alguna y sin transición entre operación y operación. Son procesos que realiza sólo producto totalmente estandarizado. Un típico caso es la producción de gasóleos, energía eléctrica, ciertos productos químicos, etc. · Procesos en serie. En estos procesos hay una transición entre las o peraciones y están diferenciadas por requerir la aplicación de maquinaria o mano de obra distinta o para cada operación.
Sistema de producción por lotes. Flujo intermitente.
Se caracteriza por la producción de lotes a intervalos intermitentes. En estos casos tanto el equipo como la mano de obra se organizan en centros de trabajo. Un producto o un proyecto, fluirá, entonces solo a aquellos centros de trabajo que les sean necesarios y no utilizará los demás. Debido a que utilizan equipo para propósitos generales y mano de obra altamente calificada, las operaciones intermitentes son estrechamente flexibles para cambiar el producto o el volumen. Una característica de los procesos intermitentes es que agrupan equipos similares y habilidades de trabajo parecidas. En contraste, el flujo lineal se denomina distribución por productos debido a que los distintos procesos, el equipo y las habilidades laborales se colocan en una secuencia de acuerdo a la manera en que se fabrica el producto. Las operaciones intermitentes se pueden justificar cuando al producto le falta estandarización o cuando el volumen es bajo. En este caso la operación intermitente resulta la más económica y tiene el menor riesgo.
Producción por lotes. Lo utilizan las empresas que producen una cantidad limitada de un tipo de producto o servicio por vez. También se llevan a cabo las tres actividades que el sistema anterior: •
Plan de producción: Se realiza anticipadamente en relación a las ventas.
•
Arreglo físico: se caracterizan por máquinas agrupadas en baterías del mismo tipo.
•
Previsibilidad de la producción: Debe ser constantemente replaneado y actualizado.
Sistema de Producción en Taller: también hay puestos de trabajo, pero no hay línea. El mismo proceso anterior sería ahora:
Taller
A
C B
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D
Salida
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Los puestos pueden estar en el mismo edificio o no, en la misma área geográfica o no, y ha sta en distintos países. El que se mueve es el producto. La velocidad depende de cada etapa de producción y de transporte. Es más flexible que la producción que la producción en serie y no requiere tanta planificación. La planificación es altamente deseable pero no es ineludible. Hay grandes costos muertos por los productos o piezas paradas en cada puesto. 2) Sistema de Banco de Trabajo: donde la mayor parte de la actividad productiva depende de una sola persona. Puede tener ayudantes, pero el día que falta esa persona casi no se produce. NO estamos hablando del sistema artesanal, que no es industrial porque no hay tiempos. Un ejemplo es una pequeña fábrica o taller donde una persona maneja las máquinas con algunos ayudantes: carpintería. - Procesos de flujo en lotes. En estos procesos cualquier cambio entre productos de la misma familia requiere una preparación previa de la maquinaria, como ocurre en las imprentas cuando se cambian las planchas d e impresión para imprimir diferentes fascículos. La preparación supone un tiempo en el que la línea de producción estará parada, lo que implica a su vez un coste valorable en términos de producción no hecha, que hay que recuperar con la producción de lotes de muchas unidades y así distribuir dicho coste entre más unidades. - Procesos de flujo alternado, o flujo mezclado, que son una particularidad de los anteriores, ya que producen lotes, pero de cantidades mínimas e incluso de unidades. Para ello se requiere que los tiempos de preparación se hayan reducido tanto, que sea rentable producir en pequeñas cantidades puesto que la incidencia del coste del ajuste sobre cada un idad del producto es muy baja.
- Procesos de flujo discontinuo o flujo intermitente . Corresponde esta denominación a aquellos productos que no tienen definida una secuencia fija de operaciones. El flujo de ope raciones queda determinado por el producto procesado y para ello no ha y una maquinaria especialmente diseñada, sino múltiples maquinarias capaces de hacer tareas diferentes. Este tipo de procesos es el adecuado para fabricar productos diferentes, es decir para productos obtenidos por ensamblado. Como la maquinaria no se ha hecho en función del proceso, los tiempos perdidos entre los cambios de operaciones son muy importantes de manera que el rendimiento del proceso es muy bajo – 10 al 15% - por el contrario la flexibilidad es mucho mayor que en otros tipos de flujo. Como siempre que hay varios productos en producción, es fundamental evitar interferencias, lo que requiere un importante trabajo de organización la producción que coordine la concurrencia de materiales, mano de obra, utillaje de obra, etc., y para evitar que en cierto momento algunas máquinas se encuentren sobrecargadas y en otro momento estén ociosas.
Cuadro comparativos de los sistemas de producción de acuerdo al flujo. Características
Línea
Intermitente
Proyecto
Producto
Tipo de pedido
Lotes grandes prod. Contin.
Lote
Una sola unidad
Flujo del producto
En secuencia
Desordenado
Ninguno
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Variedad del producto
Baja
Alta
Muy alta
Masivo
Por cliente
Unico
Alto
Medio
Una sola unidad
Bajas
Altas
Altas
Tipo de tarea
Repetitiva
No rutinarias
No rutinarias
Salario
Bajo
Alto
Alto
Tipo de mercado Volumen Mano de obra
Habilidades
Capital
Inversión
Alta
Inventario
Bajo
Alto
Medio
Equipo
Propósitos especiales
Propósitos grales.
Propósito grales.
Flexibilidad
Baja
Media
Alta
Costo
Bajo
Medio
Alto
Calidad
constante
Variable
Variable
Servicio
Alto
Medio
Bajo
Control y Planeación
Fácil
Medio
Medio
Control de Producción
Fácil Medio
Bajo
Fácil
Medio
Bajo
Fácil
Medio
Bajo
Media
Baja
Objetivos
Control de Calidad Control de inventario
Sistemas de producción por tipo de pedido
Otro aspecto importante que afecta la selección del proceso es ver si el producto se fabrica para ser almacenado en inventario o para surtir un pedido del cliente. Cada uno de estos tienen sus propias ventajas y desventajas. Ing. Jorge Enrique Vargas Martínez; MAD.
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Aunque un proceso de fabricación para inventarios proporcionará un servicio rápido con costos bajos, proporciona menor flexibilidad en la elección de productos que el proceso de fabricación por pedido. Proceso de fabricación para inventarios.
En los procesos de fabricación para inventarios: No se asignan pedidos individuales. Se cuenta con una línea de producción estandarizada. La compañía acumulara inventario anticipándose a la demanda; por lo tanto, los pronósticos, la administración de inventarios y la planeación de la capacidad se vuelven esenciales. Proceso de fabricación por pedido.
En los procesos de fabricación por pedido: Se responde a los requerimientos del cliente Se realizan pedidos individuales Se cuenta con una amplia gama de especificaciones Las actividades de procesamiento se relacionan con los pedidos individuales. La clave de la eficiencia de las operaciones en los procesos de fabricación por pedido, son los tiempos de entrega. Esto significa que los tiempos de entrega deben de ser fijados de modo realista por los departamentos de mercadotecnia y operaciones. En resumen un proceso de fabricación por pedido se relaciona con los tiempos de entrega y el control del flujo de pedido. El proceso debe de ser flexible para satisfacer los pedidos del cliente. Un proceso de fabricación para inventarios se relaciona con la conservación de los inventarios y la eficiencia de las operaciones; el proceso se vuelve lineal para producir solamente productos estandarizados. Diferencias entre la fabricación por pedido y la fabricación para inventarios. Características Producto
Fabricación para inventarios Especificado por el productor
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Fabricación por pedido Especificado por el cliente
alta variedad
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baja variedad
costo alto
poco costo Objetivos
Principales problemas en las operaciones
Balancear inventarios
Administrar tiempos de entrega y
capacidad y servicio
capacidad
Pronósticos, planeación y control de inventarios.
Promesas de entrega y tiempos de entrega.
Decisión de selección del proceso.
Los procesos se han clasificado de acuerdo con dos dimensiones: el flujo del producto y el tipo de fabricación, esta clasificación se muestra en la tabla siguiente: Matriz de las características del proceso. Fabricación para inventarios Flujo lineal
I
Fabricación por pedido. II
refinación del petróleo Línea de ensamble automotriz molinos de harina compañía telefónica productos enlatados servicio eléctrico Flujo intermitente
Por proyecto
III
IV
fabrica de vidrio
restaurante
fabrica de muebles
hospital
alimentos rápidos
Joyería
V
VI
casas para especulación
Edificios, cines
pinturas comerciales
Barcos
En una empresa cada producto en particular se produce mediante uno de estos seis productos, sin embargo, con frecuencia una mezcla de productos ocasionan una mezcla de tipos de procesos en la misma empresa.
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Resulta muy común que las organizaciones tengan varios tipos de procesos en la misma instalación física o sea tienen una planta dentro de otra. Debe notarse que los seis procesos se aplican tanto a las empresas de servicios como a las empresas que proporcionan bienes. Esta clasificación puede utilizarse para varios propósitos, por ejemplo: a). Se puede utilizar en la toma de decisiones sobre costos, calidad, producción y control de inventarios. b). Se puede utilizar para seleccionar el proceso. Los factores que se deben de tomar en cuenta en la selección del proceso son:
Condiciones de mercado Las necesidades de capital La mano de obra Las habilidades gerenciales La materia prima La tecnología.
PROCESO DE PRODUCCIÓN. Para definir y describir el proceso seleccionado del proyecto es necesario tener conocimiento de las alternativas tecnológicas viables y accesibles; La selección del proceso de producción está íntimamente relacionada con la selección de la tecnología de producción. El proceso de análisis y selección de la tecnología debe considerar las diversas consecuencias de la adquisición e incluir los aspectos contractuales. •
Análisis de las tecnologías disponibles.
Los factores importantes a considerar son: •
Capacidad mínima económica factible del proceso, en comparación con el tamaño determinado para el proyecto.
•
Calidad de los productos obtenidos con relación a la calidad identificada en el estudio de mercado.
•
Costo de inversión, comparado contra la disponibilidad financiera del proyecto.
•
Flexibilidad de operación de los equipos y procesos, en comparación con el comportamiento de la demanda.
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•
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•
Requerimientos de servicios de mantenimiento y reparaciones, comparado con las capacidades existentes en el medio. Adaptabilidad a las materias primas. Aspectos contractuales; protección de la tecnología a través de patentes y posibilidad de tener las licencias correspondientes.
•
Riesgos involucrados en la operación.
•
Tecnología innovada recientemente.
Es importante que el equipo de tecnología haya sido probada antes, para garantizar su eficiencia. •
Tecnología innovada recientemente.
Un factor importante en la selección tecnología es el grado de seguridad de operación. Es conveniente que la tecnología haya sido probada lo suficiente como para asegurar su eficiencia y de preferencia en el lugar de origen. El uso de tecnologías innovadoras pueden implicar riesgos que son difíciles de medir, tales como vida de uso del equipo, costo de mantenimiento, etc. Si las tecnologías innovadoras deben ser analizadas con detalle, mayormente las tecnologías obsoletas. Este hecho conduce a revisar tecnologías avanzadas que permitan ahorrar en los insumos y en la inversión, y que puedan lograr aumentos en la producción y seguridad . •
Tecnología de capital intensivo o de mano de obra intensiva.
Existen otros factores que deben tomarse en cuenta para la selección de la tecnología. Entre estos deben analizarse los procesos intensivos en el uso de la mano de obra, aplicables a lugares en donde los costos por este rubro son bajos. Los procesos automatizados que se utilizan en producción masiva, las restricciones de contaminación ambiental, las políticas de sustitución de importaciones, rechazo de dependencia tecnológica, restricciones en divisas, etc.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO SELECCIONADO. El objetivo de este punto es describir la secuencia de operaciones que transforma los insumos desde su estado inicial hasta llegar a obtener los productos en su estado final. En los proyectos es necesario establecer criterios de desagregación o segmentación del proceso global y definición del proceso unitario. Para la desagregación del proceso global se pueden plantear dos posibilidades: o
o
Que dentro del sistema productivo existan varios procesos que actúen en forma paralela, sin conexión alguna entre sí. Que existan estacionalidades o series de producción diferentes y no simultáneas.
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Si la desagregación es insuficiente para describir el proceso habrá que definir con precisión lo que es un proceso unitario. Los criterios utilizados para describir un proceso unitario son: o
o
Las etapas de transformación del insumo principal, que dan a éste características que lo dotan normalmente de un valor económico o social, se puede denominar proceso unitario. Se considera como unidad mínima a los equipos o instalaciones indivisibles que realizan funciones específicas.
En la descripción de las unidades de transformación deben indicarse los siguientes elementos: Insumos principales y secundarios: Los que son usados en el proceso de transformación, señalando para cada uno de ellos la definición genérica, la unidad de medida, cantidad que especifique el numero de unidades requeridas por unidad de tiempo, calidad, costo de transformación, etc. Insumos alternativos y efectos de su empleo: Se hace mención de las posibilidades de utilizar insumos alternativos, principales o secundarios, agregando la información mencionada en el punto anterior, así como los efectos en el producto y residuos, sobre su calidad y costo de transformación. Productos principales, subproductos y productos intermedios: En cada caso mencionar la definición genérica, unidad de medida, cantidad, y calidad comparada con los patrones establecidos y las normas de calidad y/o de productos similares competitivos. Residuos: Identificarlos e indicar las posibilidades de que alcancen un valor económico o social. Mencionar si su eliminación por los métodos convencionales provocan contaminación. Descripción de las instalaciones, equipos y personal: Se identificarán el tipo, origen, año de diseño y fabricante, capacidad diseñada, vida útil, consumo de energía y/o combustible, número de operarios para su funcionamiento, capacitación de los operadores, distribución espacial y funcional de las unidades. Diagramas de flujo del proceso total: En estos diagramas se identificarán los procesos unitarios y sus interrelaciones. DIAGRAMAS DE FLUJO DE PROCESO DE PRODUCCIÓN. La descripción del proceso se complementa con la presentación de los diagramas de flujo. Resulta muy objetivo graficar las operaciones que se realizan durante el proceso productivo los diagramas de flujo son modelos esquemáticos que muestran el movimiento y la transformación de los bloques a través de los departamentos de una planta. Los diagramas de uso general son: •
Diagramas de bloques
•
Diagramas de flujo del proceso.
•
Diagrama gráfico de flujo.
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El diagrama de bloques es el más simple y el menos descriptivo de los diagramas esquemáticos. Como su nombre lo indica consiste en bloques, que por lo general representan una operación en una planta o una sección de la planta. Los bloques están conectados por flechas que indican la secuencia del flujo. El diagrama de bloques es útil en las etapas iniciales de un estudio de proceso. El diagrama de flujo de proceso está diseñado para ayudar al análisis del sistema de producción en términos de la secuencia de las operaciones ejecutadas. Este diagrama proporciona información con relación a las operaciones, almacenamiento, transportaciones, inspecciones y demoras. Se usan símbolos para expresar gráficamente las secuencias de las actividades. El diagrama gráfico de flujo está dibujado de manera que el flujo y las operaciones del proceso destaquen de inmediato. Se utilizan flechas para indicar la dirección del flujo, se indican temperaturas, presiones y cantidades del flujo en diversos puntos significativos del diagrama.
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PROGRAMA DE PRODUCCIÓN. Es un reporte escrito de las etapas de producción del proyecto, por unidad de tiempo. La realización de este programa es importante para los demás aspectos de la ingeniería de proyecto. En su estructuración intervienen los coeficientes técnicos de conversión: Materias primasproductos, eficiencia de los equipos y la relación en sumos, mano de obra, por unidad de producto. El programa de producción se puede realizar desde dos vertientes: Con base a un estudio de Mercado y con base en las Materias Primas. En el primer caso se parte del conocimiento del volumen de productos que se pretende entregar al mercado. En función de este volumen y el balance de materiales se cuantificará físicamente los requerimientos totales. En el segundo caso, se parte del volumen de la materia prima que se desea procesar, hasta llegar a la obtención del producto final.
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