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| Este documento contiene la Semana 8 1


INDICE DISEÑO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN (PARTE A) - BALANCE O EQUILIBRIO DE UN PROCESO O DE UNA LÍNEA DE PRODUCCIÓN (PARTE B) DISEÑO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN ...................................................................................... 31. Objetivos ............................................................................................................................... 32. Introducción .......................................................................................................................... 33. Filosofías de Producción ........................................................................................................ 34. Diseño de Proceso ................................................................................................................. 5

4.1. ¿Qué es un proceso? ..................................................................................................... 54.2. Elementos claves de un proceso ................................................................................... 6

A. La tecnología ................................................................................................................. 6B. Fuerza laboral ................................................................................................................ 6C. Know-how (saber hacer) ............................................................................................... 6D. Espacio físico ................................................................................................................. 6

4.3. ¿Qué es el Diseño del Proceso? .................................................................................... 64.4. ¿Qué involucra el Diseño del Proceso? ......................................................................... 6

5. Elementos que inciden en el Diseño del Proceso ................................................................. 76. Tipos de Proceso ................................................................................................................... 8

6.1. Descripción de los Tipos de Proceso ............................................................................. 86.2. Características de los Tipos Procesos ............................................................................ 9

7. Tendencias en el Diseño de Procesos ................................................................................. 108. Clasificación de las Operaciones de Servicio ....................................................................... 10

8.1. Servicios de Alto Contacto .......................................................................................... 118.2. Servicios de Poco Contacto ......................................................................................... 11

9. Aproximación al Ciclo de Vida del Producto ....................................................................... 1210. Matriz del Ciclo de Vida del Proceso - Producto (Hayes y Wheelwright) ....................... 1311. Modelo Dinámico de Innovación de Proceso y Producto ............................................... 1412. Resumen .......................................................................................................................... 17BALANCE O EQUILIBRIO DE UN PROCESO O DE UNA LÍNEA DE PRODUCCIÓN (Regla heurística de Kilbridge y Wester) ................................................................................................................. 181. Objetivo ............................................................................................................................... 182. Introducción ........................................................................................................................ 183. ¿Qué es un Proceso? ........................................................................................................... 184. Balance o Equilibrio de un Proceso o de una Línea de Producción, utilizando la Regla heurística de Kilbridge y Wester ................................................................................................. 19

4.1. El Input o las Entradas requeridas por el Modelo ....................................................... 194.2. El Output o Salidas que genera el modelo .................................................................. 204.3. Los datos necesarios para operar el modelo .............................................................. 204.4. Los pasos a seguir para el Balance o Equilibrio de un Proceso o de una Línea de Producción .............................................................................................................................. 204.5. La Regla Heurística ...................................................................................................... 21

5. Desarrollo de Casos (ejemplos resueltos) ........................................................................... 21Ejercicio # 1 ......................................................................................................................... 21Ejercicio # 2 ......................................................................................................................... 25

Ejercicio # 3 ............................................................................................................................. 316. Resumen .............................................................................................................................. 377. Lecturas Complementarias .................................................................................................. 37


PARTE A

DISEÑO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN

1. Objetivos El alumno al finalizar esta unidad será capaz de clarificar, definir, desarrollar y balancear los procesos de trabajo, específicamente aquellos que se pueden implementar a través de una línea de producción.

2. Introducción Todo proceso productivo debe ser gestionado, es decir, debe ser planificado, controlado, dirigido, organizado y coordinado. Lo anterior nos permite hacer que las cosas sucedan de acuerdo a lo planeado. Por lo tanto, el proceso es un medio para lograr el éxito operacional y por ende, obtener la satisfacción de los clientes objetivos. Estos últimos conceptos definen lo relevante que es manejar un proceso productivo, comenzando con su diseño, pasando por su implementación y terminando con el control del out-put del proceso de transformación. Esta unidad nos introduce en los sistemas genéricos de producción de bienes y servicios. También nos define todos los conceptos relevantes asociados e involucrados en la definición, implementación y manejo de procesos. Por último, nos presenta una herramienta cuantitativa para la organización y balance de la línea de producción. Este balance de línea o equilibrio de la carga de trabajo de la línea de producción nos permitirá optimizar el consumo de recursos y, por ende, fabricar al mínimo costo posible. Cabe señalar que una línea de producción es un proceso de transformación organizado a través de tareas secuenciales y repetitivas.

3. Filosofías de Producción La producción de bienes puede ser manejada, administrada y controlada, es decir gestionada, de acuerdo a dos filosofías o sistema de producción “genéricos”: Estos son:

• Sistema o filosofía PUSH (Empujar) • Sistema o filosofía PULL (Tirar o Jalar)

En general, un proceso de producción es básicamente un proceso de flujo; en él coexisten un flujo físico y un flujo de información. El flujo físico corresponde a materia prima, insumos y productos semi-terminados o elaborados que se mueven de una estación de trabajo a otra y en cada estación o centro de trabajo se realiza un proceso de transformación, es decir, se realizan distintas tareas o actividades. El flujo de información puede ser verbal, un documento en papel, una instrucción en una pantalla de computadora, etc. El flujo físico es la columna vertebral de un sistema de producción; sin él no hay salida (out-put) del proceso de producción o de transformación. Por otra parte, la información gobierna el proceso productivo y a través de ella se articula el proceso de transformación.


No hay que olvidar que el flujo de producción tiene reglas hechas por el hombre que lo gobiernan y éste se debe adaptar o evolucionar en función de las necesidades y requerimientos externos (del mercado). Antiguamente, la ley que gobernaba era la de producción “push” (empujar), es decir, “sigue trabajando sin importar que pase más adelante en la línea de producción”, o bien, “haz según el plan”. Bajo el sistema “push” el flujo de información y el flujo de materiales fluyen o van en el mismo sentido, es decir, desde la materia prima hacia el producto terminado, o bien, desde las primeras etapas hasta las etapas finales del proceso (embalaje). Esta regla funcionó para los sistemas controlados por la producción, en los que se tenía el mercado consumidor garantizado, o bien, existía un monopolio natural o artificial. Por ejemplo, el sistema de producción de electroartefactos (aspiradoras, lavadoras, secadoras, planchas, etc.) de las empresas tales como Sindelen, Fensa – Mademsa (CTI), Somela, etc., se maneja bajo el concepto de la filosofía “push”.

SISTEMA DE PRODUCCION PUSH (EMPUJAR)

Flujo de Materiales Flujo de Materiales Flujo de Materiales

Estación o Centro de Trabajo 1


Estación o Centro de

Trabajo n-1

Estación o Centro de Trabajo n

Flujo de Información Flujo de Información Flujo de Información

Desde la compra de la Materia Prima Hasta el ambalaje del Producto Términado

En los sistemas controlados por el mercado, en los que el cliente es el corazón, la ley que gobierna es la regla de “jalar o tirar la producción”, es decir, la esencia del sistema de producción tipo “pull” es “hacer las cosas cuando se piden”, o bien, “haz en función del requerimiento neto (lo adicional o marginal)”. El input de partida de las operaciones viene desde el final del proceso. Bajo el sistema “pull” los flujos físicos y el de información van en direcciones opuestas. Bajo este sistema nada comienza en la cadena a menos que haya una petición desde el final de la línea, o bien, desde las últimas etapas del proceso productivo (embalaje). Esta petición o requerimiento viene dado exclusivamente por el cliente. Por ejemplo: los sistemas de comida rápida, tales como Mc Donald, Burger King, etc., se manejan bajo el concepto de la filosofía “pull”. El cliente se para al frente del mostrador, hace su pedido y luego se articula el proceso hacia atrás.


SISTEMA DE PRODUCCION PULL (JALAR o TIRAR)

Flujo de Materiales Flujo de Materiales Flujo de Materiales



Estación o Centro de

Trabajo n-1

Estación o Centro de Trabajo n

Flujo de Información Flujo de Información Flujo de Información

Desde la compra de la Materia Prima Hasta el ambalaje del Producto Términado

Cabe señalar, que una estación o centro de trabajo está integrada por varias tareas o actividades y, por lo tanto, un proceso de transformación puede estar compuesto por varias estaciones o centros de trabajo.

4. Diseño de Proceso

4.1. ¿Qué es un proceso? Un proceso transforma los recursos seleccionados tales como mano de obra, materias primas, insumos, bienes de capital, tecnología, etc. en productos terminados. Este puede verse como una serie de tareas o acciones distintas, las cuales obedecen una lógica (algoritmo, secuencia, etc.) y a un objetivo pre-determinado. En la práctica, un proceso de transformación está compuesto por varias estaciones o centros de trabajo. En cada estación o centro de trabajo se realizan una serie de actividades y tareas. Estas actividades y tareas tienen una secuencia lógica que permite fabricar el producto al mínimo costo posible. Esto queda representado en el siguiente diagrama:

CT 1 CT 2 CT nActividad 1 Actividad 1 Actividad 1Actividad 2 Actividad 2 Actividad 2

INICIO Actividad m Actividad m Actividad m FIN


4.2. Elementos claves de un proceso Los elementos que participan en un proceso productivo o proceso de transformación son:

A. LA TECNOLOGÍA • Corresponde al método o técnica para realizar o ejecutar un proceso. Normalmente

esta incluye las herramientas y equipos disponibles en el mercado, es decir, el hardware y software que permite o posibilita la operación propiamente tal.

B. FUERZA LABORAL Este elemento incluye: o El perfil del recurso humano requerido. o La capacitación y entrenamiento necesario. o La especialización en alguna técnica o área.

C. KNOW-HOW (SABER HACER) Este elemento incluye: o La experiencia en el proceso y en el negocio. o Conocimiento del producto y/o servicio.

D. ESPACIO FÍSICO Este elemento incluye: o La localización de la Planta. o El Lay-out del proceso (distribución de las máquinas y herramientas dentro del

espacio físico asignado).

4.3. ¿Qué es el Diseño del Proceso? Es la selección, distribución e integración del equipamiento físico requerido (maquinaria, herramientas, personas, espacios físicos, etc.), flujo de información (funciones, tareas, secuencia lógica, etc.) y flujo de materiales (insumos, materia prima, ruta lógica, distancia entre centros de trabajo, etc.) necesarios para la implementación tanto de los procesos de transformación como del equipo de trabajo. Por lo tanto, la integración de los recursos (mano de obra, materias primas, insumos, bienes de capital, tecnología, etc.) con el equipo de trabajo constituye el diseño del proceso de producción.

4.4. ¿Qué involucra el Diseño del Proceso? El diseño del proceso contempla la definición tanto del ámbito de aplicación como del proceso en términos generales, este último, debe incluir la definición de los proveedores y clientes internos.


También involucra la definición de los procedimientos involucrados y amparados por cada proceso de transformación. Esta definición debe incluir:

• Las funciones y tareas. • Los roles y responsabilidades. • La ruta lógica. • Su secuencia. • El lay-out de la Planta y del proceso.

Asimismo, contempla la definición del flujo de información y del flujo de materiales que fluye al interior del proceso.

5. Elementos que inciden en el Diseño del Proceso Comúnmente los elementos que impactan en el diseño de un proceso son la tecnología a utilizar, ya que ésta acota las decisiones respecto del equipamiento requerido, y la información que se desea manejar como out-put del proceso (feedback). Los factores que influyen para que una empresa escoja una determinada tecnología y organización del proceso son:

• La tecnología disponible en el mercado. • El costo y la disponibilidad de los recursos requeridos para operar dicha tecnología y

proceso. • El nivel y especialización de la fuerza laboral requerida. • Las características de los bienes y/o servicios que se van a producir. • El tipo y magnitud de demanda que se enfrenta.

Por otra parte, la información que se necesita conocer previamente a la definición e implementación de cualquier proceso productivo es la siguiente:

• Qué bienes y servicios conforman las líneas de productos o de negocio ofrecidas por la empresa.

• Cuál es el nivel de demanda esperada. • Con qué frecuencia se introducen cambios en los diseños del producto. • Qué tareas o actividades deben llevarse a cabo para cada producto. • En qué orden deben ejecutarse estas tareas. • Cuánto tiempo requiere cada tarea. • Qué insumos y materias primas se necesitan, en qué cantidad y en qué etapa del

proceso. • Cuál es la influencia del cliente (externo o interno) en las tareas desempeñadas. • Cuáles son los costos involucrados (fijos y variables). • Cuál es el nivel de aceptabilidad (calidad) para cada producto.

Después de tomar las decisiones de adopción de la tecnología y organización del proceso (tipo), los diseñadores del proceso determinan cuántas tareas deben llevarse a cabo y cuáles de éstas deben automatizarse. También se debe seleccionar el equipamiento (maquinaria y herramienta) a utilizar.


Posterior al diseño del proceso, se debe asignar y distribuir el equipamiento (maquinaria y herramienta) en los centros de trabajos, diseñar y desarrollar el montaje y habilitación de la maquinaria involucrada, diseñar y evaluar las cargas de trabajo de la fuerza laboral, que corresponde al balance de la línea de producción, y colocar en su sitio los sistemas de apoyo apropiados para la captura y manejo de la información.

6. Tipos de Proceso

La organización tradicional de los procesos va desde el flujo variable hasta el flujo continuo, pasando por el flujo intermitente y el repetitivo. La descripción de cada uno de ellos y su aplicación es la siguiente:

6.1. Descripción de los Tipos de Proceso a) Flujo Variable: tiende a fabricar productos a la medida, todos distintos entre si. Aquí

normalmente se fabrican productos adaptados al gusto del cliente, en un número reducido de unidades y se utilizan equipos y herramientas de propósito general. Ejemplo: un taller de artesanía, taller de pintura, clínica u hospital y taller de reparación de vehículos.

b) Flujo Intermitente: se fabrican grandes “lotes” de producto. Aquí normalmente el

producto dentro del lote o bach no cambia, el tamaño del lote o cantidad a fabricar es considerable y se utilizan equipos y herramientas de propósito general y específico. Ejemplo: una editorial, una banquetera y taller de confección de ropa.

c) Flujo Repetitivo: se emplea en la fabricación de pocos productos estandarizados, pero

en gran cantidad. Aquí se enfrenta una producción elevada en donde el producto no cambia, normalmente se emplean líneas de producción y se utilizan equipos y herramientas de propósito especial dispuestos en una serie de centros de trabajo secuencialmente dependientes, es decir, con tareas repetitivas y secuenciales. Ejemplo: fábrica de fideos, fábrica de aceites y fábrica de automóviles.

d) Flujo Continuo: se utiliza para la fabricación de grandes volúmenes o cantidades de

productos que no cambian. Aquí el tamaño del lote es muy grande y normalmente se utilizan procesos continuos que funcionan día y noche durante los 365 días del año. Este tipo de proceso requiere de equipos y herramientas de propósito especial o particular (equipos automáticos). Ejemplo: refinería de petróleo y fundición de cobre.

El siguiente cuadro nos muestra los cambios que se experimentan en el tiempo al pasar de un proceso Variable a un proceso Continuo.


6.2. Características de los Tipos Procesos Flujo Variable:

• Amplia variedad de productos adaptados al gusto del cliente. • Fabricación a través de equipos y maquinarias de propósito general. • Existen muchas rutas posibles para enviar los productos durante el proceso de

fabricación. Flujo Intermitente o por Lote:

• Se emplea una combinación de equipos y maquinarias de propósito general y de propósito especial para fabricar el producto.

• El volumen o cantidad de producción dentro del lote o bach va desde pocas unidades hasta grandes cantidades.

• Los productos cambian en su funcionalidad y formato. Flujo Repetitivo o en Serie:

• Varios productos estandarizados que siguen un flujo predeterminado a través de centros de trabajo ubicados en forma secuencial.

• Diseñado para grandes volúmenes de producción. • Se utilizan equipos y maquinarias de propósito especial, es decir, equipos altamente

especializados y automatizados. Flujo Continuo:

• Los productos fluyen de modo continuo en un proceso lineal, es decir, a través de actividades secuenciales y repetitivas (línea de producción).

• Diseñado para producciones masivas. • El producto no sufre variación durante su producción.

Flujo Variable Flujo Intermitente

Flujo Repetitivo Flujo Continuo

0 t

1.- La variedad de productos que se manejan se reduce a medida que se avanza de un flujo o proceso a otro.2.- Los equipos de propósito general ceden el paso a equipos de propósito específico.3.- Los volumenes o cantidades de producción aumentan 4.- El personal de apoyo crece y adquiere más importancia5.- El producto se estandariza a medida que se avanza de un flujo o proceso a otro.6.- El personal se especializa


7. Tendencias en el Diseño de Procesos La producción en serie asociada a grandes lotes (por ejemplo, la fabricación del Ford T), que funcionó bien en la década de los 50, ya no es viable en muchos de los mercados hoy en día. Actualmente la clave está en el desarrollo de procesos flexibles que brinden una variedad de bienes y servicios de alta calidad a precios competitivos. Esta flexibilidad permite a la empresa responder mejor frente a variados segmentos de mercado y frente a las distintas exigencias planteadas por los clientes. La flexibilidad apunta al diseño de procesos capaces de producir generaciones sucesivas de una familia de producto, sin necesidad de cambiar el proceso de fabricación y su equipamiento, al cambiar o modificar el producto ya sea en su funcionalidad o formato. Otro elemento que impera hoy en día, debido a la apertura de los mercados y su globalización, es la reducción permanente de los costos operacionales sean estos fijos o variables. Esta reducción de costos está planteada en función de la simplificación de los procesos, es decir, a través de la reducción del número de etapas del proceso de fabricación y del diseño de productos con menos componentes o elementos. Lo anterior permite o posibilita la reducción de costos de fabricación ya que eso está en función o es directamente proporcional al tipo, nivel y complejidad del proceso de fabricación. Por último, la ubicación de las Plantas productoras cercanas a los mercados consumidores (clientes) es un imperativo. Hoy es fundamental estar cerca del cliente. Mientras más cerca esté de mi cliente mejor podré atenderlo. Esto posibilita estrechar la relación cliente – proveedor mejorando su conocimiento, vínculo, nivel de servicio y resolución de problemas.

8. Clasificación de las Operaciones de Servicio Como sabemos, hoy no hay producto sin servicio y éste debe presentarse tangible al cliente. Por lo cual, el manejo de la complejidad de los servicios es clave para el éxito operacional y comercial. Para poder actuar sobre ellos debemos conocer los distintos tipos o clasificaciones. Un método para clasificar los servicios tiene en cuenta el lugar donde se llevan a cabo los procesos de transformación. Algunos servicios requieren que la empresa vaya al cliente, como por ejemplo: el control de plagas, empresa de demoliciones, etc. otros requieren que el cliente vaya a la empresa, como por ejemplo, el cine, centro de entretenciones, etc. Algunos servicios se prestan sin que el cliente y la empresa se reúnan, como por ejemplo: tarjeta de crédito, servicio telefónico, servicio de tv por cable. Otra clasificación es en función de la importancia del contacto con el cliente durante la prestación del servicio, es decir, el grado de intervención por parte del cliente durante la prestación del servicio. Esta última es la que desarrollaremos a continuación:


8.1. Servicios de Alto Contacto En los servicios de alto contacto el cliente participa activamente en distintas etapas o fases operaciones del servicio y obtiene una experiencia de servicio en sí y ésta la puede calificar en forma positiva o negativa. Aquí el cliente puede recibir un conjunto de beneficios por el hecho de influir en el servicio mismo satisfaciendo sus inquietudes y requerimientos. Son difíciles de controlar, debido a que el cliente siempre está involucrado en la producción del servicio. Aquí el cliente tiene injerencia directa tanto en el tipo y calidad del servicio como en el tiempo necesario para completar el servicio. No debe entenderse un servicio de alto contacto sólo por el hecho de existir una relación directa y contacto permanente entre cliente y empresa, ya que dicho vínculo es propio y necesario para cualquier servicio, o bien, en función del tiempo que toma brindar el servicio, sino que un servicio de alto contacto es cuándo el cliente participa activamente en la producción del servicio, llevando éste por los caminos que el propio cliente necesita, es decir, va interviniendo e influenciando el servicio que se está fabricando y recibiendo simultáneamente. Por lo anterior, la demanda del cliente varía diariamente y es un imperativo la administración efectiva de las colas de esperas y el suministro de puntos de autoservicio de modo de bajar la presión por la demanda. Asimismo, la actitud del trabajador afecta el punto de vista del cliente frente al servicio. Ejemplos de servicios de alto contacto:

• Servicio de atención médica. • Servicio de asesoría legal. • Servicio de atención de afiliados de una AFP e Isapre. • Servicio de paisajismo. • Servicio de peluquería. • Servicio de copiado o impresión (área gráfica).

8.2. Servicios de Poco Contacto No se requiere la presencia del cliente durante el proceso de transformación. En estos existe una tendencia a estandarizar los procedimientos a través de operaciones sistemáticas, predecibles y repetitivas. Por lo anterior, la demanda es relativamente estable y, por ende, es más fácil adecuar o ajustar la capacidad a la demanda por el servicio. Ejemplos de servicios de poco contacto:

• Compañías de Seguros • Servicio de Correo


9. Aproximación al Ciclo de Vida del Producto Todo producto o familia de productos tiene un ciclo de vida y éste muestra la relación entre el volumen de venta en $ (precio x cantidad) y el tiempo, es decir, nos muestra cómo evoluciona la venta del producto desde su introducción en el mercado hasta su extinción o muerte. El ciclo de vida del producto contempla 4 etapas: a) Introducción b) Crecimiento c) Madurez d) Declinación La duración en el tiempo de cada etapa dependerá exclusivamente de las características del producto y de la industria en que se participa. La gráfica muestra la curva y las etapas presentes del ciclo de vida del producto. Las características de cada etapa se presentan a continuación: Etapa de Introducción

• Precios altos y márgenes elevados. • Volúmenes de producción y de venta bajos. • Los pocos competidores presentes en el mercado compiten en base a las

características y funcionalidad del producto. • Todavía no está presente el diseño dominante. • Producto puede cambiar en característica, funcionalidad y formato. • Es recomendable en esta etapa una organización del proceso por Flujo Variable. • Aquí la innovación y la funcionalidad es clave.

Etapa de Crecimiento

• Aumenta el volumen o cantidad de venta. • Mayor estandarización del producto. • Los precios y márgenes caen levemente. • El mercado atrae a nuevos competidores. • La calidad y disponibilidad del producto es clave. • Se hace necesaria la incorporación de servicios que le otorguen mayor valor al

producto y permita la diferenciación. • Equipos especializados reemplazan a equipos de propósito general. • Aquí la calidad y disponibilidad del producto es clave.


Etapa de Madurez • El precio y las presiones de distribución hacen posible que algunos competidores se

consoliden y otros abandonen el mercado. • Los pocos competidores que permanecen son suficientes para abastecer el mercado. • El diseño del producto ya es predominante. • La atención se desplaza nuevamente al precio. • El control de costos se hace crítico. • Volúmenes o cantidades de venta altos. • Precios y márgenes caen. • Aquí la disponibilidad de servicios complementarios es clave.

Etapa de Declinación

• Producto se convierte en commodity. • La demanda del consumidor disminuye. • Producto estandarizado y ya no sufre modificaciones. • El precio es la base de la competencia. • El control de costos es vital. • Asoma un nuevo producto sustituto. • Procesos diseñados para soportar producciones masivas y en algunos casos los

procesos no se detienen. • Aquí la definición de promociones, combos (bundle) y ofertas especiales es clave.

10. Matriz del Ciclo de Vida del Proceso - Producto (Hayes y Wheelwright)

Este modelo ilustra la evolución conjunta del producto a través de su ciclo de vida, y de los procesos que se emplean o utilizan en la fabricación propiamente tal del producto. Las columnas representan la variedad del producto y el volumen asociado a cada una de las 4 etapas del ciclo de vida del producto. Las filas representan los modos de organizar el proceso que se ajusta mejor a las necesidades de la operación. A medida que el producto cumple su ciclo de vida también madura el proceso y se adapta mejor a las necesidades de la empresa. De este modo, el proceso de fabricación también evoluciona y cumple su ciclo de vida útil, por lo tanto, el ciclo de vida del proceso se halla estrechamente relacionado con el ciclo de vida del producto.


Matriz del Ciclo de Vida del Proceso -

Producto

Etapa de Introducción

Etapa de Crecimiento

Etapa de Maduración

Etapa de Declinación

Flujo Variable X

Flujo Intermitente X

Flujo Repetitivo X X

Flujo Continuo X

= Zonas no Recomendables

Ciclo de Vida del ProductoTi

po d

e P

roce

so

Por lo anterior, este modelo nos entrega la siguiente conclusión: “El tipo de proceso aplicable a un producto depende de la etapa del ciclo de vida del producto en que se encuentre”. Por ejemplo: si usted inicia un negocio en donde debe producir y lanzar (introducir) un determinado producto al mercado, lo lógico es no partir con maquinarias o procesos diseñados para grandes volúmenes, es decir, con procesos estandarizados y automatizados, sino que comenzar con un proceso más bien artesanal el cual vaya evolucionando en la medida que la demanda se vaya consolidando, es decir, un proceso que va en su desarrollo de menos a más de la mano del crecimiento en la demanda.

11. Modelo Dinámico de Innovación de Proceso y Producto Este modelo fue desarrollado por Abernathy y Utterback (1978) y en él se caracterizó la relación entre los ciclos de vida y el proceso de cambio que realiza una empresa al pasar de la innovación del producto a la innovación del proceso. Este modelo identifica 3 fases o etapas: Fase Fluida, Fase de Transición y Fase Específica. Su descripción y características son las siguientes: Fase Fluida: se presenta en las primeras etapas del ciclo de vida del producto y se caracteriza por altos niveles de innovación en el producto. Cuando surge un “diseño dominante”, la tasa de innovación en el producto disminuye y la industria entra en la Fase de Transición. Cabe señalar que en la Fase Fluida el énfasis de la innovación se centra en el producto, es decir, en sus características, funcionalidad y formato.


Sus características son las siguientes: a) Productos con cambios constantes debido a la incertidumbre en el mercado y a los

cambios tecnológicos. b) Bajo nivel de producción. c) Productos genéricos que pueden ir cambiando con facilidad. d) Productos y proceso en fluidez. e) Altas velocidades de innovación. f) Poca coordinación y eficiencia en producción. Fase de Transición: aquí los esfuerzos de innovación se centran en el proceso y esta fase se relaciona principalmente con la etapa de Madurez del ciclo de vida del producto. En esta fase, el equipo se desarrolla para el producto lo que permite enfrentar altos volúmenes de producción con un grado adecuado de eficiencia, pero los procesos son demasiado rígidos y costosos para adaptarse con facilidad a los cambios del mercado. Hacia el final del ciclo de vida del producto, la innovación en el producto y en el proceso se torna incremental y la industria entra en la Fase Específica. Sus características son las siguientes: a) Crece competencia por precio. b) Menores costos. c) Mayor eficiencia y control de la producción. d) Mayor automatización. e) Mayor volumen. f) Mayor flexibilidad. Fase Específica: el énfasis competitivo se centra en la reducción de costos y esta fase se relaciona principalmente con la etapa de Declinación del ciclo de vida del producto. Aquí no se buscan innovaciones radicales en los procesos sino más bien innovaciones incrementales. A las empresas se les dificulta adaptarse a los cambios tanto del mercado como ambientales y resultan vulnerables a los nuevos productos, lo cual vuelve obsoletos los productos y procesos existentes. Sus características son las siguientes: a) Producto y proceso maduro. b) Estandarización de los productos llegando a convertirse en commodities. c) Fuerte competencia por precio. d) Poca flexibilidad proceso – producto (rigidez). La siguiente gráfica muestra la relación o interconexión entre el diseño del producto y del proceso:


Producto de lo anterior, podemos concluir lo siguiente: Los productos van cambiando durante su ciclo de vida, existen re-diseños e innovaciones. Cuando el énfasis competitivo se centra en la variedad del producto y en la innovación, debe aplicarse una estrategia de Economías de Alcance o de Ámbito. Las economías de alcance o de ámbito se dan cuando el costo total de producir una cantidad dada de dos o más productos en una instalación es menor o igual al costo total de producir la misma cantidad de esos productos en una serie de instalaciones. Por otra parte, a medida que el producto madura y se masifica debe implementarse una estrategia de Economías de Escala. Las empresas bajan sus costos unitarios produciendo en masa grandes volúmenes o cantidades de productos estandarizados. En el pasado, estos modelos señalaron que las empresas pueden lograr economías de escala o economías de alcance (de ámbito) pero no ambas. Sin embargo, los avances de la tecnología han eliminado la incompatibilidad inherente entre las economías de escala y las economías de alcance y han forjado el camino para el establecimiento de Economías de Integración. Los avances en la tecnología (CAD – Diseño Asistido por Computador y CAM – Manufactura Asistida por Computador) han permitido el desarrollo de máquinas de propósito general equipadas con software especializado. Estas tecnologías flexibles pueden fabricar una variedad de productos a la medida, característica de las economías de alcance, y un gran volumen agregado de producto a bajo costo, característica de las economías de escala.


En Economías de Integración se dan en forma simultánea las economías de alcance y las economías de escala. A través de ésta, una empresa puede establecer una estrategia de masificación de productos a la medida. Cabe señalar, que las tecnologías flexibles no garantizan que las empresas alcancen economías de integración de modo automático. Las economías de integración otorgan a la empresa la rapidez, flexibilidad y eficiencia necesaria para establecer una estrategia de producción masiva a la medida. La fabricación masiva a la medida es la producción en serie de bienes y servicios al gusto del cliente. Por ejemplo, una fábrica textil puede producir prendas de vestir de alta calidad en el diseño y costura, manteniendo gran flexibilidad para responder a los cambios en la tendencia de la moda, requerimientos estacionales y a las preferencias regionales. Es decir, puede fabricar prendas de vestir a la medida sin sacrificar las eficiencias de costo asociadas a la producción en serie (o masiva).

12. Resumen Esta parte del contenido nos introdujo en las filosofías genéricas de producción de bienes y servicios. También nos definió todos los conceptos relevantes asociados e involucrados en la definición, implementación y manejo de procesos. Por último, nos presenta dos modelos que nos permiten entender la complejidad y variedad en la administración de procesos. A continuación se presenta la Parte B de esta unidad: Balance o Equilibrio de un Proceso o de una Línea de Producción.


PARTE B

BALANCE O EQUILIBRIO DE UN PROCESO O DE UNA LÍNEA DE PRODUCCIÓN (Regla heurística de Kilbridge y Wester)

1. Objetivo El alumno al finalizar esta sesión será capaz de definir, desarrollar, implementar y balancear una línea de producción (proceso de transformación organizado a través de tareas secuenciales y repetitivas).

2. Introducción El balance o equilibrio de un proceso operacional a través de una línea de producción, es una herramienta vital para el diseño, organización y planificación de los procesos. Esta técnica cuantitativa nos permitirá tanto asegurar el cumplimiento diario del nivel de fabricación como optimizar el consumo de recursos y por ende, operar o fabricar al mínimo costo posible. A través del balanceo o equilibrio se evitan los “cuellos de botella” y se sincroniza el proceso operacional.

3. ¿Qué es un Proceso? Es una actividad que convierte la información disponible, los recursos físicos existentes (máquinas, herramientas, materiales, insumos, mano de obra, etc.) y los recursos monetarios asignados, en productos y servicios terminados o semi-elaborados. Siempre detrás de estos está la información y siempre un proceso generará un “output” (salida). Por lo tanto, un proceso transforma los recursos seleccionados tales como mano de obra, materias primas, insumos, bienes de capital (máquinas y herramientas), tecnología, etc. en productos y servicios terminados o semi-elaborados. Este puede verse como una serie de tareas o acciones distintas, las cuales obedecen una lógica (algoritmo, secuencia, etc.) y a un objetivo pre-determinado. En la práctica, un proceso de transformación está compuesto por varias estaciones o centros de trabajo. En cada estación o centro de trabajo se realizan una serie de actividades y tareas.

ACCIÓN (información) PRODUCTO / SERVICIOPROCESO

(Por ejemplo: requerimiento de

compra de un material)

(Por ejemplo: proceso de Abastecimiento ->

Cotización, Negociación, Emisión de la O/C,

Seguimiento)

(Por ejemplo: la recepción en bodega del

material para su almacenamiento


Estas actividades y tareas tienen una secuencia lógica que permiten operar o fabricar un producto al mínimo costo posible. Esto queda representado en el siguiente diagrama:

CT 1 CT 2 CT nActividad 1 Actividad 1 Actividad 1Actividad 2 Actividad 2 Actividad 2

INICIO Actividad m Actividad m Actividad m FIN

Un proceso de transformación puede ser intensivo en Mano de Obra o en Bienes de Capital (máquinas y herramientas) y éste puede ser, por ejemplo:

1. Un proceso administrativo. 2. Un proceso logístico. 3. Un proceso productivo. 4. Un proceso de control de calidad. 5. Etc.

4. Balance o Equilibrio de un Proceso o de una Línea de Producción, utilizando la Regla heurística de Kilbridge y Wester

El objetivo de esta metodología es poder realizar el balance o equilibrio de la carga de trabajo que enfrenta un proceso de transformación de modo de asegurar la fluidez y continuidad en el desarrollo de las tareas, evitando los cuellos de botella y asegurando la operación al mínimo costo posible. Este modelo o técnica cuantitativa está compuesto por los siguientes elementos o conceptos:

1. El “input” o las entradas requeridas por el modelo. 2. El “output” o las salidas que genera el modelo. 3. Los datos necesarios para operar el modelo. 4. La regla heurística del modelo.

4.1. El Input o las Entradas requeridas por el Modelo

1.Identificación del proceso y de las actividades o tareas que lo integran y lo definen. 2.Tiempo de proceso de cada tarea o actividad. 3.Secuencia de cada tarea (actividades antecesoras y predecesoras), es decir, definir

claramente las relaciones de precedencia entre las tareas o actividades. 4.Producción diaria requerida en unidades. 5.Total de horas de trabajo diarias. Estas deben incluir el sobretiempo (horas extras) de

ser necesario, es decir, considerar el total de horas de trabajo al día requeridas para cumplir con el nivel deseado de producción.


4.2. El Output o Salidas que genera el modelo

1.Distribución de las actividades o tareas por cada centro de trabajo. 2.Cantidad de centros de trabajo que conforman el proceso o la línea de producción. 3.Diagrama o esquema gráfico de relaciones de precedencia. 4.Nivel de eficiencia de cada centro de trabajo y del proceso como un todo.

4.3. Los datos necesarios para operar el modelo

1.Tasa diaria de producción deseada = Demanda estimada diaria (en unidades). 2.Jornada de trabajo, por ejemplo = 9,0 horas al día más el trabajo en sobretiempo

(horas extras) de ser necesario.

4.4. Los pasos a seguir para el Balance o Equilibrio de un Proceso o de una Línea de Producción

El diseño y equilibrio de una Línea de Producción involucra la determinación de la cantidad de Centros de Trabajo a implementar. En un Centro de Trabajo puede trabajar 1 o más personas dependiendo de la cantidad de tareas a realizar y de la cantidad de unidades de producto a fabricar. El producto final se va construyendo y/o ensamblando a medida que va pasando por cada Centro de Trabajo. En cada Centro de Trabajo se le realiza un conjunto de actividades logrando adicionarle valor a esa parte o fracción del producto. Finalmente, en el último Centro de Trabajo se controlará la calidad final del producto, se embalará, sellará y rotulará de modo que el producto quede en estatus de "terminado". A través del balanceo o equilibrio de la Línea, se pretende que ésta trabaje de manera sincronizada, evitando los cuellos de botella y asegurando el cumplimiento del plan de producción diario. Ahora bien, para la definición e implementación de la Línea se debe realizar en términos generales: 1º Definir la cantidad de producción DIARIA a realizar. 2º Definir la cantidad total máxima de horas de trabajo DIARIAS a realizar incluido las horas extras de ser necesarias. 3º Calcular el Tiempo de Ciclo que es el parámetro que gobierna la Línea de Producción. 4º Distribuir las actividades o tareas en los Centros de Trabajo de acuerdo a la regla heurística definida. 5º Calcular la eficiencia de la Línea. Para entender esta metodología se recomienda estudiar muy bien los 3 ejercicios resueltos que se adjuntan al final de esta unidad.


4.5. La Regla Heurística

1. Empezar a asignar actividades al centro de trabajo 1. El total de tiempo disponible máximo para este y para todos los centros de trabajo es equivale al Tiempo de Ciclo.

2. Calcular la cantidad de tareas que preceden a una determinada tarea. Realice una lista ordenando las tareas de menor a mayor número de tareas o actividades predecesoras.

3. Seleccione la tarea que tenga el menor número de tareas predecesoras y asígnela al CT1, siga asignado tareas con la misma lógica (aquellas que tengan el menor número de tareas predecesoras) hasta completar el tiempo disponible de dicho CT. Siga después asignando tareas al resto de los centros de trabajo.

4. Si existe empate entre tareas que tengan el mismo número de tareas predecesoras, asigne primero la que tenga el mayor tiempo de proceso.

Para poder entender, asimilar y hacer tangible esta herramienta revise los siguientes ejemplos.

5. Desarrollo de Casos (ejemplos resueltos) Desarrollo de la Metodología de Balance de Línea: Para aterrizar y ejemplificar la metodología de balance o equilibrio de un proceso o de una línea de producción, a continuación, se presenta el desarrollo de algunos ejercicios resueltos. Usted debe revisarlos y seguirlos paso a paso.

EJERCICIO # 1 Usted fue contratado como Gerente de Operaciones de la empresa Multifuncionales y Cía. Ltda. Una de sus primeras tareas encomendadas por la Gerencia General fue la de diseñar e implementar una línea de producción para la fabricación del producto estrella denominado “Lakes Document Centre 340/430”. Para este producto se estima una demanda masiva y en ascenso debido a las características funcionales y a su bajo precio en relación a equipos similares. Con el objetivo de lograr el máximo aprovechamiento de los recursos disponibles usted debe revisar continuamente la demanda proyectada y ajustar (balancear) la capacidad de la línea. Según el estudio de mercado realizado por el departamento de Marketing la demanda estimada para los próximos 3 meses es de 3.150 unidades. Después de realizar un análisis de las distintas actividades involucradas en el proceso de fabricación usted confeccionó el cuadro # 1. Asimismo, de acuerdo a estadísticas anteriores de rendimiento del personal técnico y conforme a las herramientas, equipos y espacio físico disponible actualmente, usted estimó que la capacidad teórica instalada permitiría producir sólo 45 unidades diarias, en una jornada normal de trabajo de 9 horas efectivas por día. También usted sabe que según la legislación laboral vigente sólo está permitido trabajar en sobretiempo un máximo de 2 horas extras al día. El siguiente cuadro # 1 muestra las actividades relevantes y tiempos de proceso asociados a la fabricación del Multifuncional Lakes.


CUADRO # 1

Tarea o Actividad Tiempo requerido (minutos) Predecesor inmediato 1. Inspección y evaluación de entrada.

3,0 -

2.Desarme 9,0 - 3.Limpieza 8,0 - 4.Cosmética externa y Pintura 4,0 1 5. Armado 10,0 2, 3 6. Ajuste Mecánico 5,0 4 7. Ajuste Eléctrico 5,0 4, 5 8. Prueba y Control 7,0 6, 7 9. Embalaje, sellado y rotulación.

5,0 8

Total 56,0 Suponga que el rendimiento de la producción realizada en sobretiempo es el mismo que el realizado en jornada normal de trabajo. También asuma que un mes tiene 21 días hábiles.

1. De acuerdo al modelo de balance de línea, utilizando la regla heurística de Kilbridge y Wester, plantee la línea de producción identificando claramente los centros de trabajo y las actividades a realizarse en cada uno de ellos.

2. Para la línea de producción anteriormente definida indique la eficiencia global. RESOLUCIÓN EJERCICIO # 1 Paso N° 1 Definir la demanda diaria que se enfrenta Demanda trimestral = 3.150 unidades Demanda diaria = 1.050/21 = 50 equipos por día Paso N° 2 Cálculo del total de las horas de trabajo requeridas. Aquí se debe incluir el sobretiempo u horas extras de ser necesario. 45 equipos por día -> 9 horas por día 50 equipos por día -> X horas por día X = 10 horas por día => Se requiere de 1 hora extra al día Por lo tanto, la jornada máxima diaria sería de 10 horas de trabajo (600 minutos/día) Paso N° 3 Confección del diagrama de precedencia que muestra gráficamente las relaciones de precedencia entre una y otra actividad. Es decir, identifica gráficamente qué actividad necesita ser realiza primero para que se pueda posteriormente ejecutar otra.


DIAGRAMA:

Muestra las relaciones de precedencia

Tarea 13 min

Tarea 29 min

Tarea 38 min

Tarea 44 min

Tarea 510 min

Tarea 65 min

Tarea 75 min

Tarea 87 min

Tarea 95 min

Paso N° 4 Calcular el Tiempo de Ciclo (C), que corresponde al tiempo que transcurre entre la salida de la línea de producción del producto terminado n y el n+1. Es decir, este tiempo representa la frecuencia de tiempo que transcurre y que tiene la línea de producción para entregar productos terminados. C = Total de tiempo diario disponible para trabajar / Total de productos diarios demandados. C = 600 minutos por día / 50 equipos por día = 12 minutos por equipo Debe tener cuidado con las unidades de medida. Por ejemplo, si las tareas o actividades están expresadas en minutos se recomienda trabajar con minutos y no en Horas o Segundos.

Tarea o Actividad

Paso N° 5 Calcular el número de actividades predecesoras que tiene cada tarea:

Cantidad de actividades predecesoras Tarea 1 0 Tarea 2 0 Tarea 3 0 Tarea 4 1 Tarea 5 2 Tarea 6 2 Tarea 7 5 Tarea 8 7 Tarea 9 8

Para determinar el número de actividades predecesoras que tiene cada tarea apóyese del diagrama de precedencia confeccionado en el paso Nº 3.


Prioridad en la asignación

Paso N° 6 Realice el ordenamiento de las actividades con menor número de actividades predecesoras a mayor cantidad. Si existe empate asigne primero aquella actividad que tiene el mayor tiempo de proceso. En función de esta lista y de su ordenamiento usted, posteriormente, comenzará la asignación de actividades en los centros de trabajo.

Actividad o Tarea Tiempo de Proceso (minutos)

1° Tarea 2 9 2° Tarea 3 8 3° Tarea 1 3 4° Tarea 4 4 5° Tarea 5 10 6° Tarea 6 5 7° Tarea 7 5 8° Tarea 8 7 9° Tarea 9 5

TOTAL 56 Paso N° 7 Asigne las tareas respectivas a cada centro de trabajo de acuerdo a la regla heurística definida. Recuerde que el máximo tiempo disponible de cada centro de trabajo es el Tiempo de Ciclo. La idea es poder copar el Tiempo de Ciclo (nunca excederlo). Por lo tanto, la asignación de actividades y conformación de Centros de Trabajo queda de la siguiente manera: Centro de Trabajo N° 1: Actividad # 2, con 9 minutos de proceso => 7,5 hrs de trabajo al día Centro de Trabajo N° 2: Actividades # 3 y 1, con 11 minutos de proceso => 9,17 hrs de trabajo al día Centro de trabajo N° 3: Actividad # 4, con 4 minutos de proceso => 3,33 hrs de trabajo al día Centro de Trabajo N° 4: Actividad # 5, con 10 minutos de proceso => 8,33 hrs de trabajo al día Centro de Trabajo N° 5: Actividades # 6 y 7, con 10 minutos de proceso => 8,33 hrs de trabajo al día Centro de Trabajo N° 6: Actividades # 8 y 9, con 12 minutos de proceso => 10 hrs de trabajo al día Es decir, la Línea de Producción que permite fabricar 50 unidades al día queda conformada por 6 Centros de Trabajo y opera en un horario máximo de 10 horas por día.


(Minutos) CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 GLOBALTiempo Efectivo o Real Trabajado 450 550 200 500 500 600 2,800

Tiempo Disponible 600 600 600 600 600 600 3,600

Nivel de Eficiencia 75.00% 91.67% 33.33% 83.33% 83.33% 100.00% 77.78%

Paso N° 8 Cálculo de los niveles de eficiencia global de la Línea y de cada Centro de trabajo. Aquí se utiliza el concepto de Eficiencia en la Utilización del Tiempo (EUT). EUT = Tiempo Efectivamente Trabajado / Tiempo Disponible para Trabajar Tiempo disponible para trabajar = 10 horas por día = 600 minutos por día Tiempo efectivamente trabajado = Unidades Producidas x Tiempo Empleado. Unidades Producidas = 50 unidades por día, es decir, la línea fabrica y entrega 50 unidades de producto terminado en un día de trabajo compuesto por 10 horas al día. Las 50 unidades fabricadas pasaron por cada Centro de Trabajo y en cada CT se le adicionó valor agregado. Tiempo Empleado = El tiempo de proceso empleado o utilizado por cada Centro de Trabajo. El tiempo total o global “teórico” empleado o utilizado por la línea = 50 unidades por día x 56 minutos por unidad = 2.800 min = 46,67 hrs al día. Pero usted realmente tenía disponible en total 60 hrs al día. El detalle de la eficiencia de cada Centro de Trabajo es el siguiente:

EJERCICIO # 2

Paso N° 9 Calcule el Retrazo en el Equilibrio (R). Este concepto muestra el nivel de ineficiencia de la Línea de Producción que se traduce en tiempo No operativo (holgura), es decir, tiempo perdido (ocioso). Retrazo en el Equilibrio global = R = 100% - 77,78% = 22,22%

Usted fue contratado como Gerente de Producción de la empresa Bicicletas Acer y Cía. Ltda. Actualmente el sistema productivo es totalmente artesanal, con baja productividad y poco efectivo. Una de sus primeras tareas encomendadas fue la de diseñar, balancear e implementar una línea de producción para la fabricación del producto masivo denominado “Bici Aro 20”. A través del establecimiento de este proceso se requiere lograr el máximo de aprovechamiento de los recursos disponibles, minimizando los costos directos de operación. Según el estudio de mercado realizado por el departamento de Marketing la demanda estimada para el próximo trimestre (Enero – Marzo) es de 3.591 unidades trimestrales. Actualmente se trabaja en una jornada de 45 horas semanales distribuidas de lunes a viernes de las 8:00 AM a las 18:00 PM, con una hora de colación. Según la legislación sólo se permite un máximo de 45 horas extras al mes con un tope de 2 horas extras por día hábil.


Después de realizar un análisis de las distintas actividades involucradas en el proceso de fabricación, y comparándolo con procesos anteriores de similar complejidad, usted determinó que la capacidad media instalada permitiría producir sólo 50 unidades diarias, en una jornada normal de trabajo de 9,0 horas efectivas por día. El siguiente cuadro muestra las actividades y tiempos de producción asociados a la fabricación del producto:

Tarea o Actividad Tiempo de Proceso (en minutos)

Predecesor inmediato (o antecesor de otra actividad)

1.- Fabricación estructura 18,0 - 2.- Fabricación ruedas 8,0 - 3.- Fabricación accesorios 8,0 - 4.- Pintura estructura 4,0 1 5.- Control de calidad N° 1 3,0 2, 3 6.- Control de calidad N° 2 3,0 4 7.- Ensamblaje primario 5,0 4, 5 8.- Ensamblaje secundario 5,0 6, 7 9.- Prueba y embalaje 5,0 8

Total 59,0 SUPONGA:

1) Que el rendimiento de la mano de obra realizada en sobretiempo (en horas extras) es un 63% que el realizado en una jornada normal de trabajo. Asuma que este último es de un 100%. Es decir, si usted necesita realizar en teoría 1,0 hora extra, en la práctica, tendrá que realizar realmente 1,5873 horas extras.

2) El mes tiene 21 días hábiles.

3) La unidad mínima o piso de sobretiempo u hora extra trabajada a pago es de una (1,0)

hora al día. PREGUNTAS:

a) ¿Cómo queda definida la línea de producción (cuántos centros de trabajo y qué actividades se deben realizar en cada uno) utilizando la regla heurística de Kilbridge y Wester?

b) ¿Cuál es el retraso en el equilibrio que presenta la línea de producción y cómo se

interpreta éste?

c) ¿Cuántas horas de trabajo en total al día funciona o está operativa la línea de producción?

d) ¿Cuántas personas trabajan en la línea de producción?


RESOLUCIÓN EJERCICIO # 2 Paso N° 1 Definir la demanda diaria que se enfrenta. Demanda trimestral = 3.591 unidades (Bici Aro 20) Demanda diaria = 3.591/(3*21) = 57 unidades por día Paso N° 2 Cálculo del total de las horas de trabajo requeridas. Aquí se debe incluir el sobretiempo u horas extras de ser necesario. 50 unidades por día -> 9 horas por día 57 unidades por día -> X horas por día X = 10,26 horas por día => Se requiere de 1,26 hora extra al día (teórica) Dado que el rendimiento en sobre tiempo (en hora extra) es un 63% que el realizado en una jornada normal de trabajo, la cantidad real de horas extras requeridas es de = 1,26 / 0,63 = 2 horas extras por día. Por lo tanto, la jornada diaria teórica máxima sería de 11,0 horas al día.

DIAGRAMA:


Tarea 118 min

Tarea 28 min

Tarea 38 min

Tarea 44 min

Tarea 53 min

Tarea 63 min

Tarea 75 min

Tarea 85 min

Tarea 95 min

Paso N° 3 Confección del diagrama de precedencia que muestra gráficamente las relaciones de precedencia entre una y otra actividad. Es decir, identifica gráficamente qué actividad debe realizarse primero para que se pueda, posteriormente, ejecutar otra.


Paso N° 4 Calcular el Tiempo de Ciclo (C), que corresponde al tiempo que transcurre entre la salida de la línea de producción del producto terminado n y el n+1. Es decir, este tiempo representa la frecuencia de tiempo que transcurre y que tiene la línea de producción para entregar productos terminados. C = Total de tiempo diario disponible para trabajar / Total de productos diarios demandados. Total tiempo diario disponible para trabajar = 11 horas * 60 min = 660 minutos C = 660 minutos por día / 57 unidades por día = 11,58 minutos por equipo. Es decir, el tiempo máximo disponible para asignar o imputar actividades en cada Centro de Trabajo es de 11,58 minutos. Usted nunca debe sobrepasar o superar este tiempo. Por lo tanto, todas las actividades que usted asigna o imputa al Centro de Trabajo “n” deben totalizar un tiempo total de proceso menor o igual a 11,58 minutos. Debe tener cuidado con las unidades de medida. Por ejemplo, si las tareas o actividades están expresadas en minutos se recomienda trabajar con minutos. Como usted puede ver estamos trabajando en minutos.

Tarea o Actividad

Paso N° 5 Calcular el número de actividades predecesoras que tiene cada tarea


Para determinar el número de actividades predecesoras que tiene cada tarea apóyese del diagrama de precedencia confeccionado en el paso Nº 3. Paso N° 6 Realice el ordenamiento de las actividades con menor número de actividades predecesoras a mayor cantidad. Si existe empate asigne primero aquella actividad que tiene el mayor tiempo de proceso. En función de esta lista y de su ordenamiento usted, posteriormente, comenzará la asignación de actividades en los centros de trabajo.


Prioridad en la asignación Actividad o Tarea Tiempo de Proceso (minutos)


TOTAL 59 Paso N° 7 Asigne las tareas respectivas a cada centro de trabajo de acuerdo a la regla heurística definida. Recuerde que el máximo tiempo disponible de cada centro de trabajo para recibir o absorber tareas es el Tiempo de Ciclo. La idea es poder copar el Tiempo de Ciclo. Por lo tanto, la asignación de actividades y conformación de Centros de Trabajo queda de la siguiente manera: Centro de Trabajo N° 1: Actividad # 1, con 18 minutos de proceso. Como se dará cuenta, este Centro de Trabajo debe “duplicarse” para hacer frente a la cantidad de unidades requeridas (que son 57 diarias). Si no es así, este centro se constituiría en un cuello de botella afectando la producción de toda la línea. Por lo tanto, deben existir 2 centros de trabajo N° 1 idénticos que actúan u operan en forma paralela y cada uno de ellos trabajaría 9 horas al día, sin necesidad de trabajar las 2 horas extras inicialmente calculadas. Por lo anterior, cada uno de los Centros de Trabajo N°1 puede producir como máximo 30 unidades al día (30 uu x 18 min = 540 min = 9,0 hrs / día). Aquí el tiempo disponible para trabajar sería = 9 horas * 60 minutos * 2 = 1.080 minutos en total para los dos Centros de Trabajo Nº1. Centro de Trabajo N° 2: Actividad # 2, con 8 minutos de proceso. Las horas de proceso son: 57 uu x 8 min = 456 min = 7,6 hrs. Es decir, aquí la jornada de trabajo disponible es de 9,0 hrs al día, sin necesidad de realizar sobretiempo. Centro de trabajo N° 3: Actividad # 3, con 8 minutos de proceso. Las horas de proceso son: 57 uu x 8 min = 456 min = 7,6 hrs. Es decir, aquí la jornada de trabajo disponible es de 9,0 hrs al día, sin necesidad de realizar sobretiempo.

Actividades # 4, 5, y 6, con 10 minutos de proceso. Las horas de proceso son: 57 uu x 10 min = 570 min = 9,5 hrs. Por lo tanto, aquí la jornada de trabajo disponible es de 9,0 hrs al día más

Centro de Trabajo N° 4:


0,8 horas de sobretiempo al día (0,5 hrs / 0,63 de rendimiento). Es decir, debe trabajar 9,8 hrs al día, lo que se aproxima a 10,0 horas al día. Aquí debe tener presente lo siguiente: “En una línea de producción cuando un CT requiere y trabaja con horas extras, obliga a todos los Centros de Trabajo (CT) que vienen a continuación a trabajar también con horas extras. La excepción a esta regla se puede dar con el último CT de la línea de producción que podría desfasar su horario de ingreso”. Centro de Trabajo N° 5: Actividades # 7 y 8, con 10 minutos de proceso. Las horas de proceso son: 57 uu x 10 min = 570 min = 9,5 hrs. Por lo tanto, aquí la jornada de trabajo disponible es de 9,0 hrs al día más 0,8 horas de sobretiempo al día (0,5 hrs / 0,63 de rendimiento). Es decir, debe trabajar 9,8 hrs. al día, lo que se aproxima a 10,0 horas al día. Centro de Trabajo N° 6: Actividad # 9, con 5 minutos de proceso. Las horas de proceso son: 57 uu x 5 min = 285 min = 4,75 hrs. Es decir, aquí la jornada de trabajo disponible es de 9,0 hrs. al día, sin necesidad de realizar sobretiempo. Pero la jornada de ingreso debe desfasarse en el tiempo de modo de cubrir (recibir) el envío de producto semi-elaborado del centro de trabajo anterior a última hora del día o de la jornada de trabajo. Es decir, la Línea de Producción que permite fabricar 57 unidades al día queda conformada por 6 Centros de Trabajo, el primero de ellos “doble”, y opera o funciona en un horario máximo de 11 horas por día. La secuencia o prioridad en la ejecución de las tareas está definida anteriormente para cada Centro de Trabajo. Paso N° 8 Cálculo de los niveles de eficiencia global de la Línea y de cada Centro de trabajo. Aquí se utiliza el concepto de Eficiencia en la Utilización del Tiempo (EUT). EUT = Tiempo Efectivamente Trabajado / Tiempo Disponible para Trabajar Tiempo disponible para trabajar = Son las horas disponibles o necesarias para cumplir con el requerimiento de producción diario con un mínimo de 9,0 horas al día y un máximo de 11,0 horas al día. Tiempo Efectivamente Trabajado = Unidades Producidas x Tiempo de Proceso Empleado o Utilizada por cada Centro de Trabajo (sumatoria de los tiempos unitarios de proceso de cada actividad realizada). Unidades Producidas = 57 unidades por día, es decir, la línea fabrica y entrega 57 unidades de producto terminado en un día de trabajo (las 57 unidades producidas pasaron por cada Centro de Trabajo). El tiempo total o global “teórico” empleado o utilizado por la línea = 57 unidades por día x 59 minutos por unidad o producto terminado = 3.363 minutos = 56,05 horas. Este es el tiempo total que debía funcionar u operar la línea. Tenga presente que la línea tenía disponible 65,0 horas por día.


El detalle de la eficiencia Global y de cada Centro de Trabajo es el siguiente:

Minutos CT1 (*) CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 GLOBALTiempo Efectivo o Real Trabajado 1.026,00 456,00 456,00 570,00 570,00 285,00 3.363,00

Tiempo Disponible 1.080,00 540,00 540,00 600,00 600,00 540,00 3.900,00

Nivel de Eficiencia 95,00% 84,44% 84,44% 95,00% 95,00% 52,78% 86,23%(*) Centro de Trabajo "doble" que funciona en paralelo.

Paso N° 9 Calcule el Retrazo en el Equilibrio (R). Este concepto muestra el nivel de ineficiencia de la Línea de Producción que se traduce en tiempo No operativo, es decir, tiempo perdido u ocioso ya que el recurso humano igual debe permanecer el total de horas disponible para trabajar. R = 100% - Nivel Real de Eficiencia Por lo tanto, el retrazo en el equilibrio o nivel de ineficiencia de la línea global es de un 13,27%. Se considera óptimo un nivel de eficiencia mayor o igual al 95%.

Ejercicio # 3

Paso N° 10 Calcule el número de personas o recurso humano que requiere la línea para funcionar: Como se dará cuenta, en este ejercicio cada centro de trabajo funciona como máximo 11,0 horas al día (jornada normal de 9 horas más 2 horas extras al día), a excepción del centro de trabajo N° 1, que se duplicó, lo que significa que se necesita una persona por cada centro de trabajo programado. Por lo tanto, la cantidad total de personas requeridas son 7.

Usted fue contratado como Analista de la Gerencia de Operaciones de la empresa Technoproduct S.A. Esta empresa se dedica a la fabricación de portones automáticos en distintos formatos. Actualmente el sistema productivo es totalmente artesanal, con baja eficiencia y existen retrasos en la entrega e instalación de los productos. La empresa se acaba de adjudicar una licitación por el suministro de estos portones a un proyecto inmobiliario. Una de las primeras tareas encomendadas fue la de diseñar, balancear e implementar una línea de producción para la fabricación del producto masivo denominado “Portón Peatonal XR2”. A través del establecimiento de este proceso se requiere lograr el máximo aprovechamiento de los recursos disponibles, minimizando los costos directos de operación. Según el estudio de mercado realizado por el departamento de Marketing, la demanda estimada para el próximo semestre es de 7.560 unidades. Actualmente se trabaja en una jornada de 45 horas semanales efectivas (en un solo turno) distribuida de lunes a viernes de las 8:00 AM a las 18:00 PM, con una hora de colación. Según la legislación vigente sólo se permite un máximo de 45 horas extras al mes con un tope de 2 horas extras por día hábil. Después de


realizar un levantamiento y análisis técnico de las distintas actividades involucradas en el proceso de fabricación, usted determinó que la capacidad media actual instalada permitiría producir sólo 54 unidades diarias, en una jornada normal de trabajo de 9,0 horas por día. Suponga que el rendimiento de la producción realizada en sobretiempo (en horas extras) es de un 50% del rendimiento realizado en jornada normal de trabajo (que es de un 100%). También asuma que el mes está conformado por 21 días hábiles y de ser necesario es factible implementar un 2° o tercer turno. Hoy la empresa dispone de los recursos necesarios (espacio físico, personal, herramientas, flexibilidad, etc.) para poder dar el paso a una formalización y optimización de su proceso de fabricación, de modo de poder operar al mínimo costo posible. El siguiente cuadro muestra las actividades y tiempos de producción asociados a la fabricación del producto:

Tarea o Actividad Tiempo requerido (minutos)

Predecesor inmediato

1.- Corte de los perfiles metálicos. 10,0 - 2.- Fabricación chapa eléctrica. 8,0 - 3.- Revisión del motor de articulación. 8,0 - 4.- Fabricación estructura metálica. 4,0 1 5.- Control de calidad al sistema eléctrico- mecánico.

3,0 2, 3

6.- Pintura estructura. 3,0 4 7.- Calibración y ajustes de pre-montaje. 5,0 4, 5 8.- Ensamblaje portón 5,0 6, 7 9.- Pruebas técnicas, embalaje y rotulación.

18,0 8

Total 64,0 Para poder implementar la línea de producción se le solicita que calcule e indique lo siguiente:

1) Tiempo de Ciclo que gobierna la línea de producción y explique su significado. 2) ¿Cómo queda definida la línea de producción, es decir, cuántos centros de trabajo se

implementan y qué actividades se deben realizar en cada uno de ellos? 3) ¿Cuál es la eficiencia de la línea global y de cada centro de trabajo? 4) ¿Cuántas personas trabajan en la línea? 5) ¿Cuántas horas totales efectivas o reales al día funciona u opera la línea de

producción? 6) ¿Cuánto es el tiempo de ocio (tiempo muerto) y cuál es el nivel de ineficiencia % que

presenta la línea de producción a nivel global? 7) Si la demanda se duplica violentamente de un mes para otro, en términos prácticos,

¿qué podemos hacer para cumplir con la producción requerida? Indique 2 acciones. 8) Indique la cantidad teórica mínima de centros de trabajo que debiera tener la línea.


RESOLUCIÓN EJERCICIO # 3 Paso N° 1 Definir la demanda diaria que se enfrenta. Demanda semestral = 7.560 unidades (portones). Demanda diaria = ( 7.560 / 6 ) / 21 = 60 unidades por día. Paso N° 2 Cálculo del total de las horas de trabajo requeridas. Aquí se debe incluir el sobre tiempo u horas extras de ser necesario. 54 portones por día -> 9 horas por día 60 portones por día -> X horas por día X = 10,0 horas por día => Se requiere de 1,0 hora extra al día (teórica) Pero como la eficiencia en sobre tiempo es de un 50% la cantidad real de horas extras es de: 1,0 / 0,5 = 2 horas extras al día. Por lo tanto, la jornada real efectiva de trabajo máxima es de 11,0 horas por día.

DIAGRAMA:"A"

"B"


Tarea 110 min

Tarea 28 min

Tarea 38 min

Tarea 44 min

Tarea 53 min

Tarea 63 min

Tarea 75 min

Tarea 85 min

Tarea 918 min

Tarea 918 min

Paso N° 3 Confección del diagrama de precedencia que muestra gráficamente las relaciones de precedencia entre una y otra actividad. Es decir, identifica gráficamente qué actividad necesita ser realizada primero para que se pueda, posteriormente, ejecutar otra.

Cabe señalar, que este diagrama muestra la situación final que se deberá generar con la última actividad (tarea 9) del proceso debido a que ésta presenta un tiempo de proceso elevado en relación a las otras actividades.

Paso N° 4 Calcular el Tiempo de Ciclo (C), que corresponde al tiempo que transcurre entre la salida de la línea de producción del producto terminado n y el n+1. Es decir, este tiempo representa la frecuencia de tiempo que transcurre y que tiene la línea de producción para entregar productos terminados. C = Total de tiempo diario disponible para trabajar / Total de productos diarios demandados.


Total tiempo diario disponible para trabajar = 11 horas * 60 min = 660 min. C = 660 minutos por día / 60 portones por día = 11,0 minutos por portón terminado (frecuencia de salida que debería tener la Línea). Cabe señalar, que al calcular de esta forma el Tiempo de Ciclo (incorporando el rendimiento en sobre tiempo y no trabajando con el total de horas teóricas) usted debe chequear y asegurarse que la jornada total de trabajo de cada CT no exceda las 11,0 horas efectivas o reales al día. Debe tener cuidado con las unidades de medida. Por ejemplo, si las tareas o actividades están expresadas en segundos se recomienda trabajar con segundos. Como usted puede ver estamos trabajando en minutos.

Tarea o Actividad

Paso N° 5 Calcular el número de actividades predecesoras que tiene cada tarea


Para determinar el número de actividades predecesoras que tiene cada tarea apóyese del diagrama de precedencia confeccionado en el paso Nº 3.

Prioridad en la asignación

Paso N° 6 Realice el ordenamiento de las actividades con menor número de actividades predecesoras a mayor cantidad. Si existe empate asigne primero aquella actividad que tiene el mayor tiempo de proceso. En función de esta lista y de su ordenamiento usted, posteriormente, comenzará la asignación de actividades en los centros de trabajo.

Actividad o Tarea Tiempo de Proceso (minutos)


TOTAL 64


Paso N° 7 Asigne las tareas respectivas a cada centro de trabajo de acuerdo a la regla heurística definida. Recuerde que el máximo tiempo disponible de cada centro de trabajo para recibir o absorber tareas es el Tiempo de Ciclo. La idea es poder copar el Tiempo de Ciclo. Por lo tanto, la asignación de actividades y conformación de Centros de Trabajo queda de la siguiente manera: Centro de Trabajo N° 1: Actividad # 1, con 10 minutos de proceso => (10 min x 60 unidades = 600 min) 10,0 hrs. de proceso al día, lo que implica 1,0 hora extra teórica, lo que en definitiva se traduce en 2,0 horas extras reales, llevando por lo tanto la jornada de trabajo a un total de 11,0 horas reales diarias. Cabe señalar que este centro condiciona la jornada de trabajo para el resto de los CT que vienen a continuación. Es decir, si aquí se trabaja en sobretiempo necesariamente obligará a trabajar con sobretiempo al resto de los CT que vienen a continuación, ya que se están entregando productos semi-elaborados hasta última hora del día de trabajo. Centro de Trabajo N° 2: Actividad # 2, con 8 minutos de proceso => 8,0 hrs de proceso al día que es menor a la jornada normal de 9 hrs, pero el Centro de Trabajo anterior está entregando productos semi elaborados en una jornada de trabajo de 11,0 horas al día, por lo cual, este centro también deberá trabajar dicha cantidad de horas (está obligado), salvo que desfase el ingreso del personal de modo que la hora de término de la jornada de trabajo sea similar a la hora de término del CT anterior. Centro de trabajo N° 3: Actividad # 3, con 8 minutos de proceso => Idem CT anterior Centro de Trabajo N° 4: Actividad # 4, 5 y 6 con 10 minutos de proceso => 10,0 hrs de proceso al día, lo que implica 1,0 hora extra teórica, lo que en definitiva se traduce en 2,0 horas extras reales, llevando por lo tanto la jornada de trabajo a un total de 11,0 horas diarias. Centro de Trabajo N° 5: Actividades # 7 y 8, con 10 minutos de proceso => Idem CT anterior Centro de Trabajo N° 6: Actividad # 9, con 18 minutos de proceso => 18,0 horas de trabajo al día. Este Centro de Trabajo debe “duplicarse funcionando en paralelo” de modo de hacer frente a la cantidad de unidades requeridas. Si no es así, este centro se podría constituir en un cuello de botella afectando la producción de toda la línea. Por lo tanto, existirían 2 centros de trabajo N° 6 idénticos y cada uno trabajaría 9 horas al día (cada uno fabrica 30 unidades al día). También con el objetivo de minimizar el costo de fabricación, este centro desfasará su horario de ingreso en 2 horas y así no es necesario trabajar en sobre tiempo. Por lo anterior, cada Centro de Trabajo N°6 pueden en conjunto producir las 60 unidades requeridas al día. Es decir, la Línea de Producción que permite fabricar 60 unidades al día queda conformada por 6 Centros de Trabajo, el sexto de ellos doble. La secuencia o prioridad en la ejecución de las tareas está definida anteriormente para cada Centro de Trabajo


Paso N° 8 Cálculo de los niveles de eficiencia global de la Línea y de cada Centro de trabajo. Aquí se utiliza el concepto de Eficiencia en la Utilización del Tiempo (EUT). EUT = Tiempo Efectivamente Trabajado / Tiempo Disponible para Trabajar Tiempo disponible para trabajar = Es variable para cada CT y la jornada diaria de trabajo queda definida como: 11 hrs, 11 hrs, 11 hrs, 11 hrs, 11 hrs y 9 hrs (doble) respectivamente para cada CT = 73 horas reales disponibles para trabajar = 4.380 minutos. Cabe señalar, que para el CT Nº 6 su jornada de inicio de trabajo se debe desfasar en 2 horas de modo de poder sincronizar la recepción de producto semi elaborado proveniente del CT Nº 5. Tiempo Efectivamente Trabajado = Unidades Producidas x Tiempo Empleado ¡Atención! Este tiempo no incluye el rendimiento menor en sobre tiempo. Unidades Producidas = 60 unidades por día, es decir, la línea fabrica y entrega 60 unidades de producto terminado en un día de trabajo. Es decir, las 60 unidades producidas pasaron por cada Centro de Trabajo. El tiempo total o global “teórico” empleado o utilizado por la línea = 60 unidades por 64 minutos c/u = 3.840 minutos = 64 horas. Tenga presente que la línea tenía disponible = 4.380 minutos = 73,0 horas, debido principalmente al bajo rendimiento en horas extras (el trabajo se desarrolla más lento). El detalle de la eficiencia global y de cada Centro de Trabajo es el siguiente:

Minutos CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 (*) GLOBALTiempo Efectivo o Real Trabajado 600,00 480,00 480,00 600,00 600,00 1.080,00 3.840,00

Tiempo Disponible 660,00 660,00 660,00 660,00 660,00 1.080,00 4.380,00

Nivel de Eficiencia 90,91% 72,73% 72,73% 90,91% 90,91% 100,00% 87,67%(*) Centro de Trabajo "doble" que funciona en paralelo (9 horas y 30 uu cada uno).

Paso N° 9 Calcule el Retrazo en el Equilibrio (R). Este concepto muestra el nivel de ineficiencia de la Línea de Producción que se traduce en tiempo No operativo, es decir, tiempo perdido u ocioso o mayor al teórico requerido, ya que el recurso humano igual debe permanecer el total de horas disponible para trabajar a lo largo de la línea de producción. R = 100% - Nivel Real de Eficiencia Por lo tanto, el retrazo en el equilibrio o nivel de ineficiencia de la línea global es de un 12,33%. Se considera óptimo un nivel de eficiencia mayor o igual al 95%. La cantidad de tiempo ocioso es 4.380 – 3.840 = 540 min = 9 hrs por día, o bien, 189 horas al mes.


Paso N° 10 Calcule el número de personas o recurso humano que requiere la línea para funcionar: Como se dará cuenta, en este ejercicio cada centro de trabajo (a excepción del centro de trabajo N° 6) funciona 11 horas al día (jornada normal de 9 horas más 2 horas extras al día) lo que significa que se necesita una persona por cada centro de trabajo programado. El centro de trabajo N° 6 funciona DOBLE en una jornada de 9 horas por día. Por lo tanto, la cantidad total de personas requeridas son 7.

(a) Duplicar la cantidad de personas que trabajan en la línea de producción (mismo turno) para así duplicar la cantidad de tiempo disponible para trabajar, esta alternativa supone que la capacidad de la planta es tal que puede absorber dicho aumento de recursos.

Paso N° 11 Si la demanda se duplica violentamente de un mes para otro, podemos realizar en términos prácticos 2 acciones:

(b) Implementar un segundo turno con la misma cantidad de personas del turno 1, es decir,

duplicar o replicar la línea de producción anteriormente definida en un segundo turno.

6. Resumen

Paso N° 12 La cantidad teórica mínima de CT = Suma de todos los tiempos de las tareas / Tiempo de Ciclo correspondiente a la tasa de producción deseada. La cantidad teórica mínima de CT = 64 / 11 = 5,82 que se aproxima a 6 centros de trabajo como mínimo.

Esta unidad nos introdujo en el ámbito de los procesos, en particular en el diseño de procesos de transformación, presentándonos una herramienta cuantitativa para la organización y balance del proceso a través de una organización de las actividades en línea. El objetivo de esta metodología es poder realizar el balance o equilibrio de la carga de trabajo que enfrenta un proceso de transformación de modo de asegurar la fluidez y continuidad en el desarrollo de las tareas, evitando los cuellos de botella y asegurando la operación al mínimo costo posible.

7. Lecturas Complementarias

• Hamid Noori - Russell Radford (1997). Administración de Operaciones y Producción. Mc Graw – Hill, Capítulo 9.

• Mark Davis – Nicholas Aquilano – Richard Chase (2001). Fundamentos de Dirección de

Operaciones. Mc Graw – Hill. Tercera Edición, Capítulo 3.

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