Capitulo 8 Distribucion de las instalaciones

Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura DISTRIBUCION DE LAS INSTALACIONES.

Las decisiones sobre distribución implican la determinación de la localización de los departamentos, de los grupos de trabajo dentro de los departamentos, de las estaciones de trabajo, de las maquinas, y de los puntos de mantenimiento de las existencias dentro de las instalaciones de producción. El objetivo es organizar estos elementos de una manera tal que se garantice un flujo de trabajo uniforme (en una fabrica) o un patrón de trafico determinado (en una organización de servicios). En general, los componentes de la decisión sobre distribución son los siguientes:

1) La especificación de los objetivos y criterios correspondientes que se deben utilizar para evaluar el diseño. La cantidad de espacio requerida y la distancia que debe ser recorrida entre los elementos de la distribución, son criterios básicos comunes.

2) La demanda estimada del producto o del servicio sobre el sistema. 3) Los requisitos de procesamiento en términos del número de operaciones y de la

cantidad de flujo entre los elementos de la distribución. 4) Los requisitos de espacio para los elementos de la distribución. 5) La disponibilidad de espacio dentro de las instalaciones o, si estas son nuevas,

las posibles configuraciones del edificio.

Todos estos componentes son productos de la selección del proceso y de la planeacion de la capacidad. En este tema se analizara la forma en que se desarrollan las distribuciones bajo diferentes formatos o estructuras de flujo de trabajo, y se utilizaran técnicas cuantitativas. Formatos básicos de la distribución de la producción.

Los formatos según los cuales se arreglan los departamentos están definidos por el patrón general del flujo de trabajo; existen cuatro tipos básicos de formatos: la distribución por proceso, la distribución por producto, la distribución de posición fija, y un tipo híbrido que es la tecnología de grupo o distribución celular.

Una distribución por proceso (también llamada tipo taller o distribución funcional) es un formato según el cual los equipos o funciones similares se agrupan. De acuerdo con la secuencia establecida de las operaciones, una parte ya trabajada pasa de un área a otra, en donde se encuentran ubicadas las maquinas apropiadas para cada operación. En el sector servicios, este tipo de distribución es típica de los hospitales donde se dedican áreas para determinados tipos de cuidados médicos, como es el caso de las salas de maternidad y cuidados intensivos.

Una distribución por producto (llamado también distribución del taller de flujos) es un formato en el cual el equipo o los procesos de trabajo se arreglan de acuerdo con los pasos progresivos mediante los cuales se hace el producto. El camino para cada parte es en efecto una línea recta. En el sector servicios las empresas de lavado de autos son todas distribuciones por producto.

Una tecnología de grupo o distribución celular agrupa maquinas disimiles en centros de trabajo ( o células) para trabajar en productos que tengan formas y requisitos de procesamiento similares. Una distribución de tecnología de grupo es similar a la distribución por proceso en que las células están diseñadas para ejecutar una serie

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura específica de procesos, y es similar a la distribución por producto en que las células están dedicadas a una gama limitada de productos.

En una distribución de posición fija, el producto en virtud de su volumen o peso permanece en su sitio. El equipo de fabricación se mueve hacia el producto y no al revés. Los astilleros, los sitios de construcción, son ejemplos de este formato.

Muchas instalaciones de fábricas presentan una combinación de dos tipos de distribución. Por ejemplo, un piso determinado puede ser distribuido por proceso mientras que otro piso puede ser distribuido por producto. También es común encontrar toda una planta arreglada de acuerdo con la distribución por producto (fabricación, subensamble, y ensamble final) con distribución por proceso dentro de la fabricación y con distribución por producto dentro del departamento de ensamble. De la misma manera, una distribución de tecnología de grupo se encuentra con frecuencia dentro de un departamento ubicado de acuerdo con una distribución de toda la planta orientada hacia el producto. Ventajas e inconvenientes de las distintas distribuciones. Distribución orientada a proceso: Ventajas:

Menor inversión, equipos de uso general. Flexibilidad para cambios en los productos y en el volumen de la demanda. Facilidad de mantener el sistema en funcionamiento ante averías, o fallas en el aprovisionamiento. Posibilidad de individualizar rendimientos.

Inconvenientes: Alta manipulación de materiales. Alto stock de materiales en curso de elaboración. Programación compleja.

Recomendable si: Variedad de productos y demanda baja o intermitente. Maquinaria cara y difícil de trasladar

Distribución orientada a producto: Ventajas:

Mínima manipulación de los materiales Reducción en el tiempo entre el inicio del proceso y la obtención del producto final. Menos material en proceso. Mano de obra más fácil de entrenar y de sustituir. Programación y control sencillos.

Inconvenientes: Mayor inversión Rigidez Diseño y puesta a punto más complejo. El ritmo de producción lo marca la maquina mas lenta Una avería puede interrumpir todo el proceso Tiempos muertos en algunos puestos de trabajo El aumento del rendimiento individual no repercute en el rendimiento global.

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura Recomendable:

Alto volumen de producción de unidades idénticas o bastante parecidas. Demanda estable.

Distribución de posición fija: Ventajas:

Poca manipulación de la unidad principal de montaje. Alta flexibilidad para adaptarse a variantes de un producto e incluso a una diversidad de productos.

Inconvenientes: Ocupación del espacio Manutención de las piezas hasta el emplazamiento principal de montaje Dificultad para utilizar equipos difíciles de mover.

Recomendable: El costo de mover la pieza principal es elevado. El número de unidades a producir es bajo. Las operaciones requieren principalmente trabajo manual o herramientas o maquinas ligeras.

Distribución por proceso.

El enfoque mas común para desarrollar una distribución por proceso es el de arreglar los departamentos que tengan procesos semejantes de manera tal que optimicen su colocación relativa. Por ejemplo, los departamentos de una fábrica de juguetes de bajo volumen deben ser los siguientes: el departamento de despacho y de recibo, el departamento de moldeo plástico y estampado, el departamento de patrones de metal, el departamento de costura y el de pintura. Las partes de los juguetes son fabricadas en esos departamentos y luego enviadas a los departamentos de ensamblaje en donde se colocan todas juntas. En muchas instalaciones, la colocación óptima a menudo significa colocar los departamentos que tengan una gran cantidad de tráfico interdepartamental, de manera adyacente. Ejemplo: Suponemos que queremos arreglar los ocho departamentos de una fabrica de juguetes para minimizar el costo del manejo de material interdepartamental.

Inicialmente, todos los departamentos tienen la misma cantidad de espacio (12 metros por 12 metros) y el edificio tiene 24 metros de ancho y 48 metros de largo (así, es compatible con las dimensiones de los departamentos). Lo primero por hacer es conocer la naturaleza del flujo interdepartamental y la manera en que los materiales son transportados. Si la compañía tiene otra fabrica que elabore productos similares, la informacion acerca de los patrones de flujo puede abstraerse de los registros. Por otra parte, si esta es una nueva línea de productos, la información tendría que salir de las hojas de itinerarios o de los cálculos realizados por los ingenieros del proceso o ingenieros industriales.

Una vez obtenida esta información, se sabe que todo el material es transportado en un cajón de tamaño estándar movido por un montacargas (lo que constituye una carga). Los costos de transporte son de un dólar para mover una carga entre los departamentos adyacentes y un dólar extra por cada departamento se halle en medio. Las cargas previstas entre los departamentos para el primer año están tabuladas en la tabla 1; el espacio disponible de una planta esta representado en la figura 1.

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura

Tabla 1. Flujo interdepartamental. Numero de movimientos. Desde/ hasta 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Despacho y recibo 175 50 0 30 200 20 25 2 Moldeo plástico y estampado 0 100 75 90 80 90 3 Troquelado 17 88 125 99 180 4 departamento de costura 20 5 0 25 5 Ensamblaje de juguetes pequeños 0 180 187 6 Ensamblaje de juguetes grandes 374 103 7 Pintura 7 8 Ensamblaje de mecanismos

1

3 5 7

2

4 6 8

Figura 1. Dimensiones del edificio y departamentos Los movimientos diagonales están permitidos en este ejemplo, de manera que

los departamentos 2 y 3, y 3 y 6 se consideran adyacentes. Una vez dada esta información el primer paso es ilustrar el flujo

interdepartamental mediante un modelo como la figura 2. Este suministra el patrón de distribución básicas que se trata de mejorar.

Figura 2. Gráfica del flujo interdepartamental con el número de movimientos

anuales. El segundo paso es determinar el costo de esta distribución multiplicando el

costo del manejo del material por el número de cargas movidas entre cada par de departamentos.

La tabla 2 muestra esta información, que se obtiene de la siguiente manera: El costo anual del manejo de material entre los departamentos 1 y 2 es de U$S 175 (U$S 1 por 175 movimientos), de U$S60 entre los departamentos 1 y 5 (U$S2 por 30 movimientos), de U$S 60 entre los departamentos 1y 5 (U$S3 por 20 movimientos), U$S240 entre los departamentos diagonales 2 y 7 (U$S3 por 80) y así sucesivamente.

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Tabla 2. Matriz de costos. Primera solución. Desde/ hasta 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Despacho y recibo 175 50 0 60 400 60 75 2 Moldeo plástico y estampado 0 100 150 180 240 270 3 Troquelado 17 88 125 198 360 4 departamento de costura 20 5 0 50 5 Ensamblaje de juguetes pequeños 0 180 187 6 Ensamblaje de juguetes grandes 374 103 7 Pintura 7 8 Ensamblaje de mecanismos

Costo total: U$S 3474 El tercer paso es buscar los cambios departamentales que reduzcan los costos.

Con base en la grafica y en la matriz de costos, parece aconsejable colocar los departamentos 1 y 6 mas cerca uno del otro para reducir sus altos costos de movimiento-distancia. Sin embargo, esto requiere el cambio de algunos otros departamentos, lo cual afecta sus costos de movimiento-distancia y el costo total de la segunda solución. La figura 3 muestra la disposición revisada resultante de la reubicación del departamento 6 y de un departamento adyacente. (El departamento 4 fue seleccionado arbitrariamente para este efecto).

Figura 3. Gráfica del flujo interdepartamental revisado (solo se representa el

flujo con efectos sobre el costo) La matriz de costos revisada para el cambio, con los cambios en los costos, se da

en la tabla 3. Observar que el costo total es de U$S262 mas que en la solución inicial. Claramente el hecho de duplicar la distancia entre los departamentos 6 y 7 explica la mayor parte del incremento en el costo. Esto indica el hecho de que incluso en un problema pequeño, no siempre es facil decidir cual es el movimiento obvio correcto con base en una inspección casual.

Tabla 3. Matriz de costos. Segunda solución.

Desde/ hasta 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Despacho y recibo 175 50 0 60 200 60 75 2 Moldeo plástico y estampado 0 200 150 90 240 270 3 Troquelado 17 88 125 198 360 4 departamento de costura 20 5 0 25 5 Ensamblaje de juguetes pequeños 0 180 187 6 Ensamblaje de juguetes grandes 748 206 7 Pintura 7 8 Ensamblaje de mecanismos

Costo total: U$S 3736.

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Hasta aquí se ha mostrado solamente un cambio entre un gran numero de cambios posibles; de hecho, para un problema de ocho departamentos, hay 8! o (40320) posibles arreglos. En consecuencia el procedimiento empleado tendría solo una remota posibilidad de lograr una combinación óptima en un número razonable de ensayos. Y nuestro problema no termina aquí.

Se supondrá que se ha llegado a una buena solución únicamente con base en el costo de manejo de material, como aquella descripta en la figura 4 (cuyo costo total es de U$S3244).

Ensamblaje de juguetes pequeños

5

Ensamblaje de mecani

smos 8

Despacho y recibo

1

Ensamblaje de juguetes

grandes 6

Troquelado 3

Moldeo plástico y estampado

2

Costura 4

Pintura 7

Figura 4. Una distribución factible. Es de notar que el departamento de despacho y recibo esta cerca del centro de la

fabrica (un arreglo que no seria aceptable). El departamento de costura se encuentra situado a continuación del departamento de pintura, con el riesgo de que partículas de hilachas, hilos y telas puedan desplazarse con las corrientes de aire y caer sobre los artículos pintados. Además, los departamentos de ensamblaje de juguetes pequeños y grandes se encuentran ubicados en los extremos opuestos de la planta, lo cual incrementa el tiempo de ensamblaje para los ensambladores (quienes se necesitan en ambos departamentos varias veces al día) y para los supervisores (quienes deben supervisar los departamentos simultáneamente). Con frecuencia deben ser considerados otros costos diferentes de aquellos del manejo de los materiales. Técnica computarizada de distribución CRAFT.

Los problemas prácticos para la ubicación de instalaciones con frecuencia involucran 20 o más centros de actividad y este número se encuentra en el límite del uso viable de la técnica de análisis de la secuencia de operaciones. Para salvar esta limitación se desarrollo una técnica computarizada para la ubicación relativa de instalaciones (CRAFT), la cual maneja fácilmente hasta 40 centros de actividad.

En el caso del CRAFT, el contorno del edificio debe ser rectangular, pero la posibilidad de introducir centros de actividad ficticios y de fijar la posición de cualquier centro permite tratar edificios de formas cualesquiera.

CRAFT calcula para la distribución de partida, las distancias entre los centros de las áreas dedicadas a cada actividad (considerando una distancia rectangular) y, a partir de ellas, el costo de los movimientos. Después en cada iteración, el algoritmo considera, para los centros de actividad susceptibles de desplazamiento, sus posibles intercambios con otros y calcula, para cada uno de estos intercambios potenciales, la variación del costo. Si ningún intercambio produce una reducción de costo superior a un cierto valor, el algoritmo termina, si no, realiza el intercambio y se obtiene una nueva solución, a partir de la cual se sigue iterando.

El mayor inconveniente de CRAFT es que proporciona soluciones poco realistas, con líneas de separación poco regulares que dan lugar a formas difíciles de

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura llevar a la práctica. Normalmente es obligado a proceder a ajustes manuales, pero esto puede resultar a veces demasiado complicado. En la figura 5 se muestra la solución CRAFT a la distribución de la fábrica de juguetes.

Despacho y

recibo 1

Ensamblaje de juguetes

grandes 6

Pintura 7

Troquelado 3

Costura 4

Moldeo plástico y estampado

2

Ensamblaje de juguetes pequeños

5

Ensamblaje de mecanis

mos 8

Figura 5. Solución CRAFT. Distribución por producto.

La diferencia básica entre la distribución por producto y la distribución por proceso es el patrón de flujo de trabajo. Tal como se vio en la distribución por proceso, el patrón puede ser altamente variable porque el material para cualquier trabajo determinado puede tener que ser dirigido al mismo departamento de procesamiento varias veces durante su ciclo de producción. En la distribución por producto, los equipos o los departamentos están dedicados a una línea de productos determinada, la duplicación del equipo se utiliza para evitar la vuelta atrás, y se puede lograr un flujo en línea recta del movimiento del material. Líneas de ensamblaje.

Las líneas de ensamblaje son un caso especial en la distribucion por producto. En un sentido general, el termino línea de ensamble se refiere al ensamblaje progresivo enlazado por algún dispositivo de manejo de material. Dentro de esta amplia definición, existen importantes diferencias entre los tipos de líneas. Algunos de ellos son los dispositivos de manejo de material (cintas o correas transportadoras, correas sin fin, grúas aéreas); la configuración de las líneas (forma de U, rectas ramificadas), la mezcla de productos (un producto, o múltiples productos), las características de las estaciones de trabajo (los trabajadores se pueden sentar, están de pie, caminan con la línea o se montan en la línea) y la longitud de la línea (pocos o muchos trabajadores). La gama de productos parcial o totalmente ensamblados sobre las líneas incluyen juguetes, herramientas, autos, ropa y una gran variedad de artículos electrónicos. De hecho se podría decir que cualquier artículo que tenga múltiples partes y que se produzca en gran volumen utiliza las líneas de ensamble en algún grado. Claramente las lineas constituyen una importante tecnología, para comprender realmente sus requisitos gerenciales, es necesario estar familiarizado con la manera que se equilibra una línea. Balanceo o equilibrio de la línea de ensamblaje.

Aunque es principalmente un problema de programación, el balanceo de las lineas tiene implicancias en la distribución. Esto ocurriría cuando para efectos del equilibrio, el tamaño o el número de las instalaciones de trabajo tendrían que ser modificados desde el punto de vista físico.

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La línea de ensamblaje mas común es la de un transportador movible que pasa por una serie de estaciones de trabajo en un intervalo de tiempo uniforme llamado el tiempo de ciclo (que es el tiempo que transcurre entre las unidades sucesivas que llegan bien al final de la línea). En cada estación se ejecuta un trabajo sobre un producto, ya sea añadiendole partes o terminando las operaciones de ensamblaje. El trabajo ejecutado en cada estación esta conformado por muchos “pedacitos", llamados tareas, elementos y unidades de trabajo. Estas tareas están descriptas en un análisis de tiempo-movimiento.

El total de trabajo que debe ejecutarse en una estación es igual a la suma de las tareas asignadas a esa estación de trabajo. El problema del balanceo de línea es la asignación de todas las tareas a una serie de estaciones de trabajo, de manera tal que ninguna de ellas tenga mas trabajo del que puede hacer en el tiempo del ciclo y que se minimice el tiempo de inactividad en todas las estaciones. El problema se complica por las relaciones entre las tareas impuestas por el diseño de producto y por las tecnologías del proceso. Esto se llama relación de precedencia, la cual especifica el orden en que se deben ejecutar las tareas en el proceso de ensamblaje. Pasos del balanceo de la línea de ensamblaje. Los pasos que deben darse para lograr el balanceo de una línea son los siguientes:

1) Especificar las relaciones secuenciales entre las tareas utilizando un diagrama de precedencia. El diagrama consta de círculos y flechas. Los círculos representan las tareas individuales; las flechas indican el orden de ejecución de las mismas.

2) Determinar el tiempo de ciclo requerido (C), utilizando la formula:

( )unidadesenrequeridadiariaoducciónPrdíaporproduccióndeTiempoC =

3) Determinar el numero teórico mínimo de estaciones de trabajo (Nt) requeridas

para satisfacer la limitación del tiempo de ciclo utilizando la formula:

( )( )CciclodeTiempo

TtareaslasdetiemposlosdeSumaNt =

notar que este debe redondearse al siguiente número entero superior.

4) Seleccionar una regla primaria según la cual se deben asignar las tareas a las estaciones de trabajo, y una norma secundaria para romper los nexos.

5) Asignar las tareas, una a la vez, a la primera estación de trabajo hasta que la suma de los tiempos de las tareas sea igual al tiempo de ciclo o hasta que no sean factibles mas tareas debido a restricciones de tiempo o de la secuencia. Repetir el proceso para la estación de trabajo 2, para la 3, y así sucesivamente, hasta que todas las tareas sean asignadas.

6) Evaluar la eficiencia del equilibrio derivado utilizando la formula:

( )( ) ( )CciclodeTiempoxNestacionesderealNumero

TtareaslasdetiemposlosdeSumaEficienciaa

=

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7) Si la eficiencia no es satisfactoria, vuelva a balancear utilizando una norma de decisión diferente.

Ejemplo: Un auto de juguete (wagon modelo J) debe ensamblarse sobre una cinta transportadora. Se requieren 500 wagons diarios. El tiempo de producción por día es de 420 minutos, y los pasos y tiempos de ensamblaje para el wagon se indican en la tabla 4. Se quiere encontrar el balanceo que minimice el número de estaciones de trabajo, sujeto el tiempo de ciclo y a las restricciones de precedencia. Tabla 4. Pasos y tiempos de ensamble para el wagon modelo J Tarea Tiempo de

la tarea (segundos)

Descripción Tareas que deben

preceder A 45 Colocar el apoyo del eje trasero y sujetar

manualmente cuatro tornillos a las tuercas ----

B 11 Insertar el eje trasero A C 9 Apretar los tornillos de apoyo del eje trasero en las

tuercas B

D 50 Armar subensamble eje delantero. --- E 15 Apretar tornillos subensamble eje delantero D F 12 Colocar rueda trasera Nº1 y sujetar el eje C G 12 Colocar rueda trasera Nº2 y sujetar el eje C H 12 Colocar la rueda delantera Nº1 y sujetar el eje E I 12 Colocar la rueda Nº2 y sujetar el eje E J 8 Colocar el asta de agarre del wagon sobre el

subensamble del eje delantero y sujetar manualmente perno y tuerca

F, G, H, I

K 9 Apretar perno y tuerca. J Total 195

Solución: 1) Se debe dibujar un diagrama de precedencia. La figura 6 ilustra las relaciones secuenciales identificadas en la tabla 4 (la longitud de las flechas no tiene ningún significado).

Figura 6. Gráfica de precedencia para el wagon modelo J

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura 2) Determinación del tiempo de ciclo. Aquí es necesario convertir a segundos por cuanto los tiempos para las tareas están en segundos.

4.50unidades500

minutos420xsegundos60C ==

3) El numero teórico mínimo de estaciones de trabajo requeridas (el numero real puede ser mayor):

( )( ) 4

segundos4.50segundos195

CTNt ===

4) Seleccionar las reglas de asignación. La investigación ha demostrado que algunas normas son mejores que otras para ciertas estructuras problemáticas. En general, la estrategia es utilizar una regla que asigne las tareas que sean de larga duración puesto que estas limitan el balanceo que se puede lograr. En este caso, se utiliza como regla primaria: a) Asignar las tareas en un orden descendente, desde el mayor número de tareas que siguen. Tabla 5.

Tarea Numero de tareas que siguen A 6

B o D 5 C o E 4

F, G, H, o I 2 J 1 K 0

La regla secundaria es: b) asignar las tareas en orden desde el tiempo mas largo de la tarea (indicado en la tabla 6).

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura Tabla 6. Balanceo logrado de acuerdo con la regla del número mas largo de tareas que siguen. Tarea Tiempo de

la tarea (segundos)

Tiempo restante no asignado (segundos)

Tareas restantes factibles

Estación 1 A 45 5.4 (inactivo) Ninguna Estación 2 D 50 0.4 (inactivo) Ninguna

B 11 39.4 C, E E 15 24.4 C, H, I C 9 15.4 F, G, H, I

Estación 3

F 12 3.4 (inactivo) Ninguna G 12 38.4 H, I H 12 26.4 I I 12 14.4 J

Estación 4

J 8 6.4 (inactivo) Ninguna Estación 5 K 9 41.4 (inactivo) Ninguna 5) Realizar las asignaciones de tareas para formar la estación de trabajo 1, la estación de trabajo 2, y así sucesivamente hasta que todas las tareas hayan sido asignadas. La asignación real esta indicada en la tabla 6 y se muestra gráficamente en la figura 7.

Figura 7. Gráfico de precedencia.

6) Hacer el calculo de la eficiencia:

( )( ) ( ) 77.0

4.50x5195

CxNTEficiencia

a

===

7) Evaluar la solución: Una eficiencia del 77% indica un desequilibrio o tiempo de inactividad de 23% a través de toda la línea. En la tabla 6 puede verse que hay un total de 57 segundos de inactividad, y el mayor tiempo inactivo se encuentra en la estación 5. 8) ¿Existe la posibilidad de un mejor equilibrio?. En este caso si, tratar de equilibrar la línea con la regla b) y romper los nexos con la regla a) (esto dará un equilibrio factible de cuatro estaciones).

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura División de tareas.

Consideremos el siguiente ejemplo: Una línea de ensamblaje tiene los siguientes tiempos en segundos para las tareas: 40, 30, 15, 25, 18, 15. La línea funciona durante 7.5 horas por día y la demanda de producción es de 750 por día. El tiempo de ciclo requerido para producir 750 por día es de 36 segundos: (7.5 horas x 60 minutos x 60 segundos/750).

El problema es que existe una tarea que se toma 40 segundos. ¿Qué se debe hacer con esta tarea?

Existen varias formas que habilitan para acomodar la tarea de 40 segundos en un ciclo de 36 segundos. Las posibilidades son las siguientes: 1) Dividir la tarea: ver si es posible dividir la tarea de manera que las unidades completas sean procesadas en dos estaciones de trabajo. 2) Compartir la tarea: ¿Una tarea podría compartirse de manera tal que una estación de trabajo adyacente realice parte del trabajo?. Esto difiere de la tarea dividida de la primera opción porque la estación adyacente actúa para ayudar y no para ejecutar algunas unidades contentivas de la tarea completa. 3) Utilizar estaciones de trabajo paralelas: Puede ser necesario asignar la tarea a dos estaciones de trabajo que operarían en forma paralela. 4) Utilizar a un trabajador mas capacitado: Dado que esta tarea excede el tiempo de ciclo en solo 11%, un trabajador mas rápido puede ser capaz de ajustarse al tiempo de 36 segundos. 5) Horas suplementarias de trabajo: Produciendo a un ritmo de 1 por cada 400, se producirían 675 por día, 75 menos de los necesarios que son 750. La cantidad de tiempo extra requerido para hacer los 75 adicionales es de 50 minutos (75 x 40 segundos/60 segundos). 6) Rediseño: Puede ser posible rediseñar el producto para reducir levemente el tiempo de la tarea. 7) Otras posibilidades de reducir el tiempo de la tarea son el mejoramiento del equipo, un ayudante de roaming para apoyar la línea, un cambio de materiales y unos trabajadores con habilidades múltiples que manejen la línea como un equipo y no como trabajadores independientes. Distribución de líneas flexibles.

Como se vio en el ejemplo anterior, los balanceos de las líneas de ensamblaje con frecuencia dan como resultado unos tiempos desiguales para las estaciones de trabajo. Las distribuciones de líneas flexibles, como las que se muestran en la figura 8, constituyen la manera común de resolver este problema. La línea en forma de U con trabajo compartido puede ayudar a resolver el desbalanceo.

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Figura 8. Distribución de líneas flexibles. Balanceo de líneas de modelos mixtos.

Este enfoque es utilizado por fabricante JIT tales como Toyota. Su objetivo es satisfacer la demanda de una variedad de productos y evitar la creación de grandes inventarios. El balanceo de las líneas de modelos mixtos implica la programacion de varios modelos que se deben fabricar en un solo día o semana determinados en la misma línea de manera cíclica. Ejemplo: Para ilustrar la forma en que se realiza, vamos a suponer que la compañía de juguetes tiene una línea de fabricación para perforar agujeros en las estructuras de los wagons de modelo J y de modelo K. Suponemos también que se desea desarrollar un tiempo de ciclo para la línea de fabricación que esta balanceada para la producción de un numero igual de estructuras J y K. Naturalmente, se podrían producir estructuras del modelo J durante varios días y, luego, producir estructuras de modelo K hasta llegar a

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura un numero igual de estructuras. Sin embargo, esto podría crear un aumento innecesario en el inventario en procesos.

Para reducir la cantidad de inventario en proceso se podría desarrollar una mezcla en el ciclo que redice considerablemente el aumento en los inventarios, a la vez que mantiene las restricciones de números iguales de estructuras de wagon para los modelos J y K. Tiempo de los procesos: seis minutos para el modelo J y cuatro minutos para el modelo K El día consta de 480 minutos (8horas x 60 minutos) Solución: 6 J + 4 K = 480 Dado que debe producirse un número igual de J y de K, hay que producir 48J y 48K por día, o 6J y 6K por hora. En la tabla siguiente se muestra un balanceo de estructuras de J y de K. Secuencia de modelos balanceados y mezclados Secuencia de modelos

JJ KKK JJ JJ KKK

Tiempo de operación

66 444 66 66 444 Se repite ocho veces al día

Tiempo de miniciclo

12 12 12 12 12

Tiempo total del ciclo

60

Esta línea esta balanceada en seis estructuras de cada tipo por hora, con un

tiempo de miniciclo de 12 minutos.

Otro equilibrio es J K K J K J, con tiempos de 6, 4, 4, 6, 4, 6. Este balanceo produce 3J y 3K cada 30 minutos con un tiempo de miniciclo de 10 minutos (JK, KJ, KJ).

La sencillez del balanceo de modelos mixtos (bajo condiciones de un programa de producción nivelado) se observa en la descripción de las operaciones de Toyota Motor Corporation hecha por Yasuhiro Monden: “Las líneas de ensamblaje final de Toyota son líneas de productos mezclados. La producción diaria se promedia tomando el número de vehículos del programa de producción mensual clasificados por especificaciones y dividiéndolo por el número de días de trabajo. Con respecto a la secuencia de producción durante cada día, se calcula el tiempo del ciclo de cada vehículo con especificaciones diferentes. Para que los vehículos de todas las especificaciones aparezcan en su propio tiempo de ciclo, se ordena que los vehículos de diferentes especificaciones se sigan unos a los otros.”

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura Consideraciones actuales sobre líneas de ensamblaje:

El uso generalizado de los métodos de la línea de ensamblaje en la industria manufacturera ha incrementado dramáticamente los índices de producción. Históricamente, el foco ha estado casi siempre el la utilización plena de la mano de obra; esto es, diseñar líneas de ensamble que minimicen el tiempo de inactividad del trabajador. En el medio, la utilización de los equipos y las instalaciones tiene menor importancia. Las opiniones más recientes sobre líneas de ensamblaje tienen una perspectiva más amplia. Las intenciones son incorporar una mayor flexibilidad en los productos fabricados en la línea, una mayor variabilidad en las estaciones de trabajo (como el tamaño y número de trabajadores), una mejor precisión (a través del mantenimiento preventivo rutinario) y una producción de alta calidad (a través de un mejor montaje de la fábrica y capacitación). Distribución celular por tecnología de grupo (TG)

La distribución por tecnología de grupo (o celular) coloca maquinas disimiles en células para trabajar en productos que tengan formas y requisitos de procesamiento similares. Las distribuciones por tecnología de grupo (TG) son ampliamente utilizadas en la manufactura metálica, en la fabricación de chips de computadoras y en el trabajo de ensamblaje. El objetivo general es ganar los beneficios de la distribución por producto en un sistema de producción por equipos. Los beneficios son los siguientes: 1) mejores relaciones humanas: las células constan de unos pocos trabajadores que forman u pequeño equipo de trabajo, los turnos de un equipo completan unidades de trabajo. 2) Mejores habilidades de los operarios: Los trabajadores ven solamente un número limitado de partes diferentes en un ciclo de producción finito, de esta manera, la repetición significa un rápido aprendizaje. 3) Menos inventarios en el proceso y menos manejo de material: Una célula combina varias etapas de la producción, de manera tal que hay menos partes desplazándose a través del taller. 4) Organización de la producción más rápida: Menos empleos significan un montaje de la fábrica reducido y unos cambios más rápidos en el montaje de la misma. Desarrollo de una distribución por TG.

El hecho de pasar de una distribución por proceso a una distribución por TG implica tres pasos: 1) Agrupar las partes en familias que siguen una secuencia de pasos comunes. Esta etapa requiere el desarrollo y mantenimiento de un sistema de clasificación y codificación de las partes computarizadas. Esto constituye un gran costo, aunque muchas compañías han desarrollado procedimientos simplificados para identificar las familias de partes. 2) Identificar los patrones de flujo dominantes de las familias de partes como base para la ubicación o reubicacion de los procesos. 3) Agrupar físicamente las maquinas y los procesos en las células. A menudo, se encuentran partes que no pueden asociarse con una familia y maquinaria especializada que no puede colocarse en ninguna célula debido a su uso general. Estas partes sueltas y la maquinaria se colocan en una “célula restante”.

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura La figura 9 ilustra la configuración de línea de flujo GT, configuración de célula GT y centro GT.

Figura 9. Configuración de línea de flujo GT, configuración de célula GT y centro GT. Distribución de posición fija.

La distribución de posición fija esta caracterizada por un número relativamente bajo de unidades de producción en comparación con los formatos de distribución por producto y por proceso. Al desarrollar una distribución de posición fija, es posible visualizar el producto como el eje de una rueda con los materiales y el equipo arreglados de manera concéntrica alrededor del punto de producción en su orden de utilización y de dificultad de movimientos. En la construcción naviera, por ejemplo, los remache que se utilizan en toda la fabricación se colocarían cerca o en el casco; las partes pesadas del motor, que deben desplazarse hasta el casco solamente una vez, serian colocadas en un lugar mas distante; y las grúas se instalaran cerca del casco debido a su uso constante.

En una distribución de posición fija, es común que se presente un alto grado de ordenamiento de tareas y, en la medida en que esta precedencia determine las etapas de producción, se puede desarrollar una distribución de posición fija, arreglando los materiales de acuerdo con su prioridad tecnológica. Este procedimiento se esperaría al hacer una distribución para una maquina-herramienta grande como, por ejemplo, una maquina estampadora, en donde la fabricación sigue una secuencia rígida; el ensamblaje

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Cátedra: Producción I Capítulo 8. Distribución de las instalaciones. Manufactura se realiza desde la base hacia arriba y las partes se añaden a la base de una manera similar a los ladrillos.

En lo que se refiere a las técnicas de distribución cuantitativas, hay poca literatura dedicada a los formatos de posición fija, aun cuando hayan sido utilizados durante miles de años. En determinadas situaciones, sin embargo, puede ser posible especificar criterios objetivos y desarrollar una distribución de posición fija a través de medios cuantitativos. Por ejemplo, si el costo del manejo de material es considerable y el lugar de la construcción permite un movimiento del material más o menos en línea recta, la técnica de disposición por proceso CRAFT puede utilizarse con muchas ventajas.

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Capitulo 8 Distribucion de las instalaciones

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