Dirección de la Producción: Decisiones tácticas Capítulo 5: Programación a corto plazo

Contenido Perfil de una empresa mundial: Delta Airline Importancia estratégica de la programación a corto plazo Conceptos de programación Programación hacia adelante y hacia atrás Criterios de programación Programación de los centros de trabajo enfocados al proceso

Contenido Carga de trabajos en los centros de trabajo Control entrada-salida Diagramas de Gantt Método de asignación Secuencias de trabajo en los centros de trabajo Reglas de prioridad para ejecutar los trabajos Índice crítico Programación de N trabajos en dos máquinas: regla de Johnson

Contenido Limitaciones de los sistemas de despacho en función de reglas Programación finita Teoría de las restricciones Centros de trabajo que provocan cuellos de botella Fabricación repetitiva Programación en el sector servicios Programación de enfermeras mediante la programación cíclica

Objetivos de aprendizaje Cuando haya completado este capítulo, debe ser capaz de: Identificar o definir: Diagramas de Gantt Método de asignación Reglas para secuenciar La regla de Johnson Cuellos de botella

Objetivos de aprendizaje Cuando haya completado este capítulo, debe ser capaz de: Describir o explicar: Programación Secuencias Carga del centro de trabajo Teoría de las restricciones

Delta Airlines El 10 por ciento de los vuelos de Delta son cancelados cada año: la mitad de ellos debido al tiempo. Coste: 440 millones de dólares en pérdida de beneficios. paga por horas extraordinarias. vales de comida y alojamiento. Punto neurálgico de alta tecnología de 33 millones de dólares: Plantilla de 18 personas. Ahorro de 35 millones de dólares. One approach to take in discussing Delta Airlines is to ask students to describe Delta’s short term problem - and to be sure to include as many factors as possible. Very likely, the first attempts will be fairly short. Students will probably need prodding - not to identify the factors, but to include them. Once the list has been made, ask the students to explain how they would like to account for these factors in their scheduling model. Another question for students: Is the problem for Delta, as discussed in the case, one of developing a schedule under a complex set of constraints, or, rather, one of devising a minimal set of modifications to an already developed schedule?

Conceptos de las tácticas de programación a corto plazo Si la programación es eficiente, las empresas utilizan sus bienes de manera más efectiva y crean más capacidad por dólar invertido, lo que, en definitiva, reduce los costes. La capacidad y la flexibilidad conferida tiene como resultado una distribución más rápida y un mejor servicio al cliente. Una buena programación constituye una ventaja competitiva que contribuye a que la distribución sea fiable. You might stress to students that scheduling is what the end-customer actually sees.

Programación a corto plazo Tiene en cuenta el tiempo de las operaciones. Bases del corto plazo: semanal, diaria o por hora. Tipos: Programación hacia adelante Programación hacia atrás B E B E Hoy Hoy Fecha de entrega Fecha de entrega

Ejemplos de programación a corto plazo © 1984-1994 T/Maker Co. Hospital: Tratamientos de pacientes externos. Salas de operaciones. Universidad: Profesores. Aulas. Fábrica: Producción. Compras. Students should be asked to provide additional examples. They should also be asked to identify any “unusual circumstances” which might pertain to their examples.

Decisiones de programación Organización Los directivos deben programar lo siguiente: Hospital Monte Sinai Universidad de Indiana La utilización de las salas de operación La admisión de pacientes Personal de enfermería, seguridad, mantenimiento Tratamientos de pacientes externos Aulas y equipo audiovisual Programación de estudiantes y profesores Cursos de postgrado y licenciatura

Decisiones de programación Organización Los directivos deben programar lo siguiente: Fábrica Lockeed-Martin Delta Airlines Producción de bienes Compras de materiales Trabajadores Mantenimiento de los aviones Horarios de salidas Tripulaciones de vuelo, personal de abastecimiento, de embarque y de billetes

La relación entre la planificación de capacidad, planificación agregada, programa maestro y programación a corto plazo Planificación de capacidad 1. Tamaño de la instalación 2. Adquisición del equipo Largo plazo Planificación agregada 1. Utilización de la instalación 2. Necesidades de personal 3. Subcontratación Medio plazo Programa Maestro 1. MRP 2. Desagregaciones del plan maestro Medio plazo Students should be asked to identify three decisions at each level. Programación a Corto Plazo 1. Carga del centro de trabajo 2. Secuenciación del trabajo Corto plazo

Programación hacia adelante y hacia atrás La programación hacia adelante empieza el programa tan pronto como se conocen las necesidades: Los trabajos se realizan bajo pedido del cliente. El programa puede cumplirse incluso si ello significa no cumplir la fecha de entrega. A menudo provoca una acumulación de inventario de trabajo en curso. La programación hacia atrás empieza con la fecha de entrega, programando primero la última operación. Las etapas del trabajo se programan, de una en una, en orden inverso: Se utiliza en muchos entornos de fabricación, así como en entornos de servicios tales como servir un banquete o programar una operación de cirujía. Students should be asked to consider how, using either process, they would modify the schedule when (a) an order is cancelled, (b) a priority, rush order is accepted, or (c) a delay is encountered.

Los objetivos de la programación a corto plazo Minimizar el tiempo de finalización. Maximizar la utilización (lo que hace efectivo el uso del personal y del equipamiento). Minimizar el inventario del trabajo en curso (WIP) (mantiene los niveles de inventario bajos). Minimizar el tiempo de espera de los clientes. While we would like to minimize customer wait time, an alternate goal might be to make customer wait time consistent - we could always ask them to come later.

Elegir de un método de programación Factores cualitativos: Número y variedad de trabajos. Complejidad de los trabajos. Naturaleza de las operaciones. Criterios cuantitativos: Tiempo medio de finalización de cada trabajo. Utilización (se evalúa determinando el porcentaje del tiempo que se utiliza la instalación). Inventario WIP (se evalúa determinando el número medio de trabajos en el sistema). Tiempo de espera de los clientes (se evalúa determinando el número medio de días de retraso).

Los métodos de programación enfocados al proceso Programación en la producción enfocada a la producción repetitiva Programación en la producción enfocada al sector de servicios Programación en la producción enfocada al proceso Variedad de métodos Nivel de uso de los métodos

Programación de los centros de trabajo enfocados al proceso Programar los pedidos que se reciben sin violar las limitaciones de capacidad de cada centro de trabajo individual. Comprobar la disponibilidad de herramientas y materiales antes de lanzar una orden a un departamento. Establecer las fechas de entrega para cada trabajo y comprobar su progreso en relación a las fechas de necesidad y a los plazos de producción de las órdenes. Comprobar el trabajo en proceso según se mueven los trabajos a través del taller. Proporcionar retroalimentación de la planta y de las actividades de producción. Proporcionar estadísticas de eficiencia del trabajo y controlar los tiempos de los operarios a efectos de su remuneración y del análisis de la distribución de la mano de obra.

Tipos de archivos de planificación Archivo maestro de artículos: que contiene información sobre cada componente que la empresa fabrica o compra. Archivo de rutas: indica la marcha de cada componente por el centro de trabajo. Archivo maestro del centro de trabajo: contiene información sobre el centro de trabajo, como la capacidad y la eficiencia. It is helpful to discuss the purpose of each of the planning files. What is the data used for?

Centros de trabajo enfocados al proceso Sistemas de gran variedad y bajo volumen. Los productos se hacen bajo el pedido. Los productos necesitan materiales y procesos distintos. El sistema de planificación y control de la producción puede ser complicado: Carga de los centros de trabajo. Secuenciación de trabajos.

Sistema de planificación enfocado al proceso Pronóstico y pedidos de las empresas Planificación Disponibilidad de la producción de recursos agregada Planificación Planificación de las necesidades maestra de material de la producción No, modifica CRP, MRP, o MPS It is helpful to actually walk the students through the steps illustrated in this slide. Planificación Programa de producción de las necesidades ¿Realista? Sí de capacidad

Carga de los centros de trabajo Asignación de tareas a centros de trabajo o de proceso. Consideraciones: Prioridad del trabajo (por ejemplo: fecha de entrega). Capacidad: Horas disponibles de los centros de trabajo. Horas que se necesitan trabajar. Otras cuestiones: Diagramas de Gantt (carga y programación): capacidad. Método de asignación: designar trabajos para un centro de trabajo específico.

La carga de los centros de trabajo comienza con la solicitud de pedido 1 2 3 Requisitos brutos Sí Recibo de productos programado 100 ¿Está bien la prioridad y la capacidad? Disponibilidad Requisitos netos Recibo del pedido planificado No Se almacena la solicitud Envío del pedido planificado 100

Opciones para gestionar el flujo del trabajo en la instalación Corrección de las eficiencias. Aumentar el tamaño de la instalación. Aumentar o reducir la planificación de entradas del centro de trabajo: enviando trabajo a o desde otros centros de trabajo aumentando o disminuyendo la subcontratación produciendo menos (o más). Students should be asked to consider which of these options allow the most flexibility.

Diagramas de carga de Gantt Muestra las cargas de trabajo relativas en las instalaciones. Inconvenientes: No tiene en cuenta la variabilidad de la producción, tal como averías inesperadas. Se debe actualizar de forma regular. Centro de trabajo L M M J V A characteristic of most of our project management and schedule management tools is that they require management attention for updating on a regular basis. Trabajos de metal Trabajo A Trabajo F Mecánica Trabajo D Trabajo G Electrónica Trabajo B Trabajo H Pintura Trabajo C Trabajo E Trabajo I

Diagrama de programación de Gantt Se utiliza para realizar el seguimiento de los trabajos que se están realizando. Día Trabajo D L M M J V S Trabajo A Trabajo B Reparar Trabajo C Hoy

Método de asignación Asignación de tareas o trabajos a los recursos. Clase especial del modelo de programación lineal: Objetivo: Minimización de los costes totales, tiempo, etc. Restricciones: Un trabajo por recurso (por ejemplo: máquina). Un recurso (por ejemplo: máquina) por trabajo. Students should be asked to consider what other assumptions must be made when using the assignment model for job scheduling.

Los 4 pasos del método de asignación Restar el número menor de cada fila a cada número de esa fila y después restar el número más pequeño de cada columna a cada número de esa columna. Escoger el número menor de líneas rectas horizontales y verticales necesarias para cubrir todos los ceros de la tabla: Si el número de líneas es igual al número de filas o columnas, se puede hacer una asignación óptima (véase el paso 4). O también... Restar el número menor no cubierto por una línea de cada número que esté descubierto. Sumar el mismo número a cada número(s) que se encuentre en la intersección de dos líneas. Regresar al paso 2. Las asignaciones óptimas estarán siempre en las casillas con cero en la tabla. It should be noted to students that there are other methodologies available for solving the assignment problem (branch-and-bound, etc.)

El desafío de la secuenciación Envío del pedido Paquete de trabajo Trabajo XYZ ¿Cuál es el siguiente trabajo? Lista de envío Pedido Parte Vencimt. Cantd. XYZ 6014 123 100 ABC 6020 124 50 Control de producción Producción

Secuenciación Especifica el orden en que los trabajos deben realizarse en cada centro. Reglas de secuenciación: Primera entrada, primer servicio (FCFS) . Tiempo de proceso más corto (SPT). Fecha de entrega más temprana (EDD). Tiempo de proceso más largo (LPT). Índice crítico (CR). Regla de Johnson. The next seven slides provide additional discussion of these rules.

Reglas de prioridad para ejecutar trabajos FCFS Primera entrada, primer servicio El primer trabajo en llegar al centro de trabajo será procesado en primer lugar. Tiempo de proceso más corto Los trabajos más cortos se realizan primero y se terminan. Fecha de entrega más temprana El trabajo con la fecha de entrega más temprana se elige en primer lugar. Tiempo de proceso más largo Los trabajos más largos son a menudo muy importantes y se eligen primero. Índice crítico Se calcula el índice entre el tiempo restante con el tiempo de trabajo necesario restante, y los trabajos se programan para aumentar el índice. EDD SPT LPT CR

Primera entrada, primer servicio El primer trabajo en llegar al centro de trabajo será procesado en primer lugar. No da buenos resultados en la mayor parte de los criterios. Tiene la ventaja de parecer y justa y razonable a los clientes: Importante en los sistemas de servicios. Ejemplo: los restaurantes.

Fecha de entrega más temprana El trabajo con la fecha de entrega más temprana se elige en primer lugar. Utilizada por multitud de empresas: Si la fecha de entrega es importante. Si se utiliza MRP: Las fechas de entrega son puestas al día por cada MRP. Da malos resultados en muchos criterios.

Índice crítico (CR) Índice del tiempo restante y de los días de trabajo restantes: Tiempo restante CR = Días de trabajo restante Fecha de entrega - Fecha actual = Tiempo de trabajo restante (para entregar) Proceso de trabajo con el CR más bajo primero. Da buen resultado en el número medio de días de retraso.

Ventajas del sistema de programación del índice crítico La regla del índice crítico puede ayudar a conseguir lo siguiente: Determinar el estado de un trabajo específico. Establecer una prioridad relativa entre los trabajos sobre una base común. Relacionar tanto los trabajos para stock como los bajo pedido sobre una base común. Ajustar las prioridades (y revisar los programas) de forma automática según los cambios tanto en la demanda como en el desarrollo de los trabajos. Seguir dinámicamente el progreso y situación de los trabajos.

Criterios para evaluar las reglas de prioridad  Tiempos de flujo Tiempo medio de finalización = Número de trabajos  Tiempo del proceso Utilización =  Tiempo de flujo Número medio de trabajos en el sistema  Tiempo de flujo =  Tiempo de procesamiento You might point out (even though you have probably noted it before) that ratings or rankings of the different scheduling rules will differ depending upon the criteria used. Retraso medio del trabajo  Tiempos de retraso = Número de trabajos

Regla de Johnson Se utiliza para secuenciar N trabajos a través de dos máquinas en el mismo orden. Trabajos (N = 3) Sierra Taladradora Trabajo A Trabajo B Trabajo C © 1995 Corel Corp. © 1995 Corel Corp.

Programar N trabajos en dos máquinas: regla de Johnson Todos los trabajos se deben colocar en una lista, así como el tiempo que requiere cada uno en cada máquina. Se selecciona el trabajo con menor tiempo de actividad. Si el menor tiempo corresponde a la primera máquina, el trabajo se programa primero. Si el menor tiempo cae con la segunda máquina, el trabajo se programa el último. Una vez que el trabajo está programado, se debe eliminar la lista. Aplicar los pasos 2 y 3 para los trabajos restantes, trabajando hacia el centro de la secuencia.

Pasos de la regla de Johnson 2 Lista de todos los trabajos y el tiempo de cada uno El trabajo se programa el último ¿Máquina? 1 Seleccionar el trabajo con menor tiempo de actividad El trabajo se programa primero No ¿Empates? Eliminar trabajos de la lista Sí No Los empates en el tiempo de actividades se pueden romper de forma arbitraria ¿Quedan trabajos? Parar Sí

Limitaciones de los sistemas basados en reglas La programación es dinámica, por lo tanto, las reglas necesitan ser revisadas para ajustarse a los cambios en el proceso, equipo, mezcla de productos, etcétera. Las reglas no miran hacia adelante y hacia atrás; de su aplicación pueden resultar recursos ociosos y cuellos de botella en otros departamentos, que pueden no apreciarse. Las reglas no miran más allá de las fechas de entrega. You might point out to students that this is another case of models which are insufficiently robust to handle all factors. Ask students to consider how these limitations might be overcome. (Finite scheduling?) What is the role of information technology?

Programación finita interactiva Datos de Margen/Preparación Programa maestro Sistema experto Reglas de prioridad Datos de Margen/Preparación Datos de Inventario Modelos de simulación

Teoría de las restricciones Trata los factores que limitan la capacidad de la compañía para conseguir sus objetivos. Tipos de restricciones: Físicas: Ejemplo: máquinas, materias primas. No-físicas: Ejemplo : moral, preparación. Limitaciones de productos en las operaciones.

Teoría de las restricciones: un proceso de cinco pasos Identificar las restricciones. Desarrollar un plan para superar las restricciones identificadas. Utilizar los recursos para superar las restricciones que se han identificado en el paso 2. Reducir los efectos de las restricciones, eliminando trabajo o aumentando la capacidad. Una vez superadas las restricciones, empezar de nuevo buscando nuevas restricciones.

Centros de trabajo cuellos de botella Los cuellos de botella tienen menos capacidad que los centros de trabajo anteriores o posteriores. Limitan la salida de producción. © 1995 Corel Corp.

Métodos utilizados para tratar los cuellos de botella Aumentar la capacidad del cuello de botella. Asegurarse de que empleados bien formados estén disponibles para trabajar en el centro de trabajo que provoca la limitación y mantenerlo. Crear rutas, procesos de transformación y subcontratistas alternativos. Trasladar las inspecciones y pruebas a una posición inmediatamente anterior a la limitación. Programar los productos para alcanzar la capacidad del cuello de botella.

Los 10 mandamientos para una correcta programación La utilización de un recurso que no sea de cuello de botella viene determinada, no por la capacidad del recurso, sino por alguna otra limitación del sistema. Activar un recurso no es sinónimo de utilizar un recurso. Cuando se pierde una hora en un centro de cuello de botella, se pierde una hora en todo el sistema. Cuando se ahorra una hora en un centro de cuello de botella, es un espejismo. El traslado de lotes puede que no sea igual, y muchas veces no debería ser igual, al proceso de lotes. Discussion should include not only a definition of the commandment but an explanation of how it impacts the production system.

Los 10 mandamientos para una correcta programación La cantidad procesada debe ser verificable y no fijada. La capacidad y la prioridad tienen que considerarse de forma simultánea y no secuencial. Los daños procedentes de problemas imprevistos pueden aislarse y minimizarse. No se debería equilibrar la capacidad de la planta. La suma de las condiciones locales óptimas no es lo mismo que las condiciones mundiales óptimas.

Fabricación repetitiva: ventajas del uso nivelado de material Niveles más bajos de inventario, lo que deja capital libre para otros usos. Fabricación más rápida de los productos. Calidad mejorada de los componentes y por lo tanto, calidad mejorada de los productos. Reducción de las necesidades de espacio para la planta de fabricación. Mejor comunicación entre los empleados debido a que están más cerca. Un proceso de producción más equilibrado porque los lotes grandes no han “escondido” los problemas.

Programación en los servicios Sistemas de citas: centro médico. Sistemas de reservas: restaurantes, alquiler de coches. Primera llegada, primer servicio: cuidados intensivos. Casos de primera urgencia: sala de hospital destinada a casos de traumatología. Students should be asked to consider what special problems arise in scheduling services.

Programación cíclica Planificar un programa igual en extensión al número de personas que se han de programar. Determinar cuántos de cada uno de los turnos menos deseables deben ser cubiertos cada semana. Empezar la programación por un trabajador programando los días libres durante el ciclo de planificación (con una tasa de dos días libres por semana como media).

Programación cíclica Asignar turnos libres para la primera enfermera. Repetir este modelo para cada una de las otras enfermeras, pero desplazando cada una en una semana desde la anterior. Permitir que cada enfermera coja su posición o programa en función de su antigüedad. Exigir que cualquier cambio de un programa escogido sea estrictamente entre el personal que quiere cambiar.