BALANCEO DE LÍNEAS Administración de Operaciones 2.

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1 BALANCEO DE LÍNEAS Administración de Operaciones 2

2 PROPÓSITO DE BALANCEAR UNA LÍNEA: 1.Cumplir con una proceso productivo capas de satisfacer la demanda del cliente. 2.Igualar la carga de trabajo entre trabajadores. 3.Identificar el cuello de botella del proceso. 4.Establecer el tiempo de ciclo de la línea de ensamble. 5.Determinar la capacidad de producción de una línea de producción. 6.Determinar el número de estaciones de trabajo. 7.Determinar el numero de operadores requeridos para realizar el trabajo eficientemente. 8.Determinar el costo de producción por mano de obra de ensamble. 9.Establecer la carga porcentual de cada operador. 10.Ayudar en la disposición física de la planta. 11.Reducir el costo de producción.

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5 S ECUENCIACION DE TAREAS EN CENTROS DE TRABAJO

6 Lastecnicasdecargadetrabajosirveparacontrolarla capacidad y destacar el exceso o falta de trabajo. La secuenciacion especifica el orden en que deben realizarse los trabajos en los centros de trabajo Los metodos de secuenciacion deben cumplir con ciertas reglas de prioridad, las cuales proporcionan lineamientos para establecer la secuencia en que deben realizarse los trabajos. Las reglas de prioridad mas conocidas son. A. Primero en entrar, primero en salir (PEPS) B. Tiempo de procesamiento mas corto(TPC) C. Fecha de entrega mas proxima (FEP) D. Tiempo de procesamiento mas largo (TPL) E. Razoncritica (RC) F. Regla de Johnson S ECUENCIACION DE TAREAS EN CENTROS DE TRABAJO

7 C ONCEPTUALIZACION DE LAS REGLAS DE PRIORIDAD A. Primero en entrar, primero en salir (PEPS.- el primer trabajo en llegar al centro de trabajo se procesa primero. B. Tiempo de procesamiento mas corto(TPC).- los trabajos mas breves se procesan y terminan primero. C. Fecha de entrega mas proxima (FEP).- el trabajo que tiene fecha de entrega ma sproxima se selecciona primero. D. Tiempo de procesamiento mas largo (TPL).- los trabajos mas largos y mas grandes a menudo son muy importantes y se seleccionan primero. E. Razon critica (RC).- es un indice que se calcula dividiendo el tiempo que falta para la fecha de entrega entre el tiempo de trabajo que queda. F. Regla de Johnson.- es un enfoque que minimiza el tiempo de

8 P RIMERO EN ENTRAR, PRIMERO EN SALIR (PEPS) ejemplo: cinco trabajos de arquitecturaseran asignados al despacho de arquitectos constructor”.la “el siguiente tabla contiene sus tiempos detrabajo (procesamiento)yfechas deentrega. determinarla queremos secuencia delprocesamiento acuerdoconlaregla peps.lostrabajos de de se designaronconunaletra segun el orden de llegada. TRABAJOTIEMPO DPROCESAMIENTO DEL TRABAJO (DIAS) FECHA DE ENTREGA DEL TRABAJO (DIAS ) A68 B26 C818 D315 E923

9 La secuencia del PEPS según la tabla, es de A, B, C, D, y E. El “tiempo de flujo” en el sistema para esta secuencia mide el tiempo que espera cada trabajo mas el tiempo de procesamiento. El trabajo “B”, por ejemplo, espera 6 días mientras el trabajo “A” se procesa, después el trabajo toma 2 días mas de tiempo de operación entre si; estará terminado en 8 días, es decir, 2 días después de su fecha de entrega. Secuencia del trabajo Tiempo de procesamiento del trabajo (días) Tiempo del flujoFecha de entrega del trabajo (días) Retraso del trabajo A6680 B2862 C816180 D319154 E928235 287711

10 La regla del primero en entrar, primero en servir da por resultado las siguientes medidas de la efectividad: 28 :a) tiempo promedio de terminación : suma del tiempo de flujo total: 5.6 días numero de trabajos 5 b) Utilización: tiempo de procesamiento total del trabajo:28:36.4% suma del tiempo de flujo total77 77:2.75C) Numero promedio de trabajos en el sistema:suma del tiempo de flujo total: trabajos tiempo de procesamiento total del trabajo28 d) Retraso promedio del trabajo:días de atraso total:11:2.2. días numero de trabajos5

11 (TPC) La regla del TPC de la tabla siguiente da la secuencia B, D, A, C, y E. la secuencia de las ordenes se establece de acuerdo con el tiempo de procesamiento y los trabajos mas breves tienen prioridad mas alta. Secuencia del trabajo Tiempo de procesamiento del trabajo (días) Tiempo del flujoFecha de entrega del trabajo (días) Retraso del trabajo B2260 D35150 A61183 C819181 E928235 28659

12 Las medidas de efectividad del TPC son: a) Tiempo de terminación promedio:65:13 días 5 43.1% b) utilización:28: 65 2.322.32 c) Numero promedio de trabajos en el sistema:65: trabajos 28 d) Retraso promedio del trabajo:9:1.8 días 5

13 FECHA DE ENTREGA MAS PROXIMA (FEP) La regla FEP en la tabla siguiente da la secuencia B, A, D, C y E. observe que los trabajos se ordenan segun la fecha de entrega mas proxima. Secuencia del trabajo Tiempo de procesamiento del trabajo (días) Tiempo del flujoFecha de entrega del trabajo (días) Retraso del trabajo B2260 A6880 D311150 C819181 E928235 28686

14 Las medidas de efectividad del FEP son: 13.6 días a) Tiempo de terminación promedio:68: 5 b) utilización:28:41.2% 68 c) 68:2.43 Numero promedio de trabajos en el sistema: trabajos 28 d) Retraso promedio del trabajo:6:1.2 días 5

15 TIEMPO DE PROCESAMIENTO MAS LARGO (TPL) La regla delTPL de la siguiente tabla da el orden E, C, A, D y B. Secuencia del trabajo Tiempo de procesamiento del trabajo (días) Tiempo del flujoFecha de entrega del trabajo (días) Retraso del trabajo E99230 C817180 A623815 D3261511 B228622 2810348

16 Las medidas de eficiencia del TPL son: a)Tiempo de terminación promedio: 103:20.6 días 5 27.2 % b) utilización:28: 103 c) Numero promedio de trabajos en el sistema: 103:3.68trabajos 28 d) Retraso promedio del trabajo: 48:9.6 días 5

17 R ESUMEN DE LOS RESULTADOS DE LAS 4 REGLAS DE PRIORIDAD ReglaTiempo promedio para terminar (dias) Utilizacion (%) Numero promedio de trabajos en el sistema retraso promedio (dias) PEPS15.436.42.752.2 TPC13.043.12.321.8 FEP13.641.22.431.2 TPL20.627.23.689.6

18 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS REGLAS DE PRIORIDAD 1. Eltiempodeprocesamientomascortoes,engeneral,la mejor técnica para minimizar el flujo de trabajo y el numero promedios de trabajo en el sistema. Su mayor desventaja es que los trabajos con tiempo de procesamiento mas largo podrían retrasarse de manera continua por dar prioridad a los trabajos de duración mas corta. A los clientes puede parecerles injusto y es necesario realizar ajustes periódicos para hacer los trabajos mas largos. 2. Primero en entrar, primero en salir, no califica bien en la mayoría de los criterios (pero tampoco califica mal). Sin embargo tiene la ventaja, de que a los clientes les parece justo, lo cual es importante en los sistemas de servicios. 3. La fecha de terminación mas próxima minimiza la tardanza máxima, lo cual puede ser necesario para los trabajos que

19 R EGLA DE SECUENCIACION :R AZON C RITICA Razon critica (RC).- es un indice que se calcula dividiendo el tiempo que falta para la fecha de entrega entre el tiempo de trabajo que queda. La razon critica es dinamica y facil de actualizar. La razon critica concede prioridad a los trabajos que se deben realizar para cumplir con el programa de embarques. Un trabajo con una razon critica baja (menor que 1.0) esta atrasado respecto al programa. Si la RC es exactamente a 1.0, el trabajo esta a tiempo. Una RC superior a 1.0 signica que el trabajo va adelantado y tiene holgura. El uso de la razoncritica puede ayudar a: 1. Determinar la situacion de un trabajo especifico. 2. Establecer la prioridad relativa de los trabajos partiendo de una base comun. 3. Relacionar los trabajos para inventario y los que se hacen por pedido en una base comun. 4. Ajustar automaticamente las prioridades (y revisar los programas) segun los cambios en la demanda y el avance de los trabajos. 5. Dar seguimiento dinamico al avance de los programas.

20 E JEMPLO DE RAZON CRITICA (RC) Hoy es el día 25 del programa de producción, de una planta productiva de zapatos, hay ordenes para tres trabajos como se indica a continuación: trabajoFecha de entrega Dias de trabajo restantes A304 B285 C272 trabajoRazon criticaOrden de prioridad A(30-25) / 4 = 1.25 3 ò C B(28-25) / 5 = 0.60 1 ò A C(27-25) / 2 = 1.00 2 ò B

21 Recuerde que la formula para calcular la razón critica es: RC=tiempo restante=fecha de entrega – fecha actual Jornadas de trabajo restantestiempo de trabajo (entrega) restante El trabajo B tiene una razon critica menor que 1, lo cual significa que esta atrasado a menos que se agilice, por lo tanto tiene la mayor prioridad. El trabajo C esta en tiempo y el trabajo A tiene cierta holgura. Cuando el trabajo B este terminado, sera necesario volver a calcular las razones criticas de los trabajo A y C para determinar si cambio el orden de prioridad.

22 © 1995 Corel Corp. empleo C Es un enfoque que minimiza el tiempo de procesamiento para establecer la secuencia de un grupo de trabajos en dos centros de trabajo, al mismo tiempo que minimiza el tiempo muerto total en los centros de trabajo. Usado para la secuencia de numero de trabajos a traves de 2 maquinas en el mismo orden empleos (N = 3)sierrataladro empleo A empleo B R EGLA DE J OHNSON SECUENCIA DE N TRABAJOS EN 2 MAQUINAS.

23 C UATRO PASOS DE LA REGLA DE J OHNSON 1. Hacer una lista con todos los trabajos, que incluya el tiempo que requiere cada uno en una maquina. 2. Seleccionar el trabajo con el tiempo de actividad mas corto. Si el tiempo mas corto esta en la primera maquina, este trabajo se programa primero; si el tiempo mas corto esta en la segunda maquina, ese trabajo se programa al ultimo. Los empates en los tiempos de actividad se rompen de manera arbitraria. 3. Una vez que se programe un trabajo, debe eliminarse de la lista. 4. Se aplican los pasos 2 y 3 a los trabajos restantes, trabajado hacia el centro de la secuencia.

24 Enlistar empleos y Horas de actividad Elegir trabajo con el tiempo mas corto Maquina? Programar PRIMERO e Programar d ULTIMO Eliminar trabajo De la lista Interrumpir arbitrariamen te Enlaces? Si 1 2 Detener No Quedan trabajos? No L OS P ASOS DE LA R EGLA DE J OHNSON

25 E JEMPLO DE LA R EGLA DE J OHNSON empleoCentro de trabajo 1 (perforadora) Centro de trabajo2 (Torno) A52 B36 C84 D107 E712 e Una fabricade ensamblado, tiene cinco trabajos que se deben procesaren dos centros d trabajo, una perforadora y un torno. El tiempo de procesamiento de cada trabajo es:

26 1. Queremosestablecerlasecuenciaqueminimizaeltiempototalde procesamiento de los cinco trabajos. El trabajo con el tiempo de procesamiento mas corto es A, en el centro de trabajo 2 (con un tiempo de 2 horas). Debido a que esta en el segundo centro de trabajo, A se programa al ultimo y ya no se toma en cuenta. 2. El trabajo B tiene el siguiente tiempo mas corto (3 horas). Como este tiempo esta en el primer centro de trabajo, lo programamos primero y dejamos de tomarlo en cuenta. 3. El trabajo C tiene el siguiente tiempo mas corto (4 horas) en la segunda maquina, por lo tanto, lo colocamos en lo mas tarde posible. 4. Hay un empate (con 7 horas) para el trabajo mas corto restante. Podemos colocar primero el E, que esta en el primer centro de trabajo. Después el D en la ultima posición libre de la secuencia. 5. Quedando los tiempo de la secuencia de la siguiente forma: 6. Elflujoescalonadodeestasecuenciadetrabajosseilustramejorconla siguiente grafica: ANALISIS PARA LA SOLUCION AL PROBLEMA

27 E JEMPLO DE LA R EGLA DE J OHNSON A BA BCA BDCA BEDCA Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 Paso 5 Trabaj o BEDCA Centro de trabajo 1 371010 85 Centro de trabajo 2 61212 742

28 D ESCRIPCION GRAFICA DEL FLUIDO DE TRABAJO BEDCA BEDCA Trabajo 1 Trabajo 2 310202833 39 10202228 293335 Tiempo 0 Tiem.=> 0 B EDCACA = trabajo completado = inactivo

29 SECUENCIACION DE N TRABAJOS EN UN CENTRO DE TRABAJO.

30 SECUENCIACI Ó N DE N TRABAJOS EN UN CENTRO DE TRABAJO La determinación de la secuencia de cada orden de trabajo a través de cada centro en que se deben realizar, es un proceso conocido como secuenciación de trabajo. Las órdenes de trabajo son asignadas a sus correspondientes centros de trabajo garantizando la fecha de entrega. Dicha asignación de las tareas en los centros de trabajo se conoce como carga de la máquina. OBJETIVOS DE LA SECUENCIACI Ó N DE TRABAJOS: 1: Termino de productos en la fecha de entrega 2: Minimización del tiempo de producción 3: Minimización del trabajo en proceso 4: Maximización de la utilización del centro de trabajo 5: Menor costo de producción 6: Maximización de utilidades

31 DEFINICION DE UN CENTRO DE TRABAJO: Organización funcional cuyos departamentos se organizan alrededor de ciertos tipos de equipos u operaciones; en ellos, los productos fluyen por los departamentos en lotes que corresponden a los pedidos de los clientes. PRINCIPIOS DE LA PROGRAMACION DEL CENTRO DE TRABAJO: Los siguientes principios resumirían gran parte de nuestra explicación de los sistemas de programación del centro de trabajo: 1: El flujo del trabajo es directamente equivalente al flujo monetario. 2: La velocidad del flujo por todo el taller debe servir de medida de la eficacia de un taller cualquiera. 3: Programe los trabajos en forma de cuentas de collar, con los pasos del proceso lado con lado.

32 4: Cuando se ha iniciadoun trabajo no debe ser interrumpido. 5: Concentrarnos en los centros de trabajo y los trabajos que representan un cuello de botella nos permitirá alcanzar una velocidad de flujo más eficiente. 6: Reprogramar todos los días. 7: Obtener retro alimentación, todos los días, respecto de trabajos que no han quedado terminados en cada uno de los centros de trabajo. 8: Equipar la información que entra del centro de trabajo y lo que el trabajador realmente puede hacer. 9: Cuando pretendamos aumentar la producción, buscar si existe alguna incompatibilidad entre el diseño de Ingeniería y la ejecución del proceso. 10: En un taller, es imposible tener certidumbre respecto de las normas las rutas y demás, pero siempre debemos esforzarnos por alcanzarlas.

33 NORMAS PRIORITARIAS PARA EL SECUENCIAMIENTO DE TAREAS FCFS( first-come, first-served):Primero en llegar, primero en ser atendido. Los pedidos se ejecutan en orden en que llegan al departamento. SOT (shortest operating time):Tiempo de operación mas corto. Fecha de vencimiento: Primero se efectúa el de la fecha de vencimiento mas temprana Fecha de inicia miento: Ejecutarprimero la tarea con la fecha de iniciaciónmas temprana. STR (tiempo de calma restante): Tiempo de calma restante, se calcula como la diferencia entre el tiempo restante antes de la fecha de vencimiento menos el tiempo de procesamiento restante. Los pedidos que tengan el STR mas corto se ejecutan primero. SRT/OP: Los pedidos son SRT/OP mas cortos son ejecutados primero. El SRT se calcula de la siguiente manera: SRT/OP= Tiempo restante antes de la fecha – Tiempo de procesamiento restante Numero de operaciones restantes

34 CR (coeficiente critico): Los pedidos que tienen el CR mas pequeño se ejecuta primero. SR= Fecha de vencimiento – fecha actual numero de días del trabajo restante QR (coeficiente de la fil):Se calcula como el tiempo de calma restante en el programa dividido por el tiempo de fila de estante planeado. Los pedidos de QR mas pequeño se ejecutan primero. LCFS :Ultimo en llegar primero en ser atendido. Esta norma se presenta con frecuencia por defecto. A medida que llegan los pedidos estos se colocan encima de la pila y el usuario por estar encima lo ejecuta primero. Orden aleatorio o caprichoso: los supervisores u operadores usualmente escogen cualquier tarea que deseen ejecutar.

35 TIPOS DE SECUENCIACION: SECUENCIACION SIMPLE: La secuenciación simple consiste en determinar el orden en que se debe realizar los trabajos en un centro de trabajo. La secuenciación de trabajos, que forma parte del proceso de control en un sistema de fabricación, es necesaria cuando un conjunto común de recursos debe ser compartido, para fabricar una serie de productos durante el mismo periodo de tiempo. El objetivo de la secuenciación es la asignación eficiente de maquinas y otros recursos a los trabajos, o a las operaciones contenidas en estos, y la determinación del momento en el que cada uno de estos trabajos debe procesarse. SECUENCIACI Ó N DE PEDIDOS : Esta actividad consiste, en la determinación del orden en que serán procesados los pedidos en cada centro de trabajo, una vez establecida la existencia de capacidad. El problema de la Secuenciación se hace más complejo en la medida que aumenta el número de centros de trabajo, sin importar la cantidad de pedidos; así mismo, es importante tomar en cuenta el tipo de configuración del taller, pues de esto depende la aplicabilidad de las diferentes técnicas.

36 En lo referente a talleres configurados en Flow Shop, las técnicas más conocidas son: 1: Técnicas de Secuenciación en una máquina: algoritmo húngaro, algoritmo de Kauffman, regla SPT y el método de persecución de objetivos utilizado en los sistemas Kanban. 2: Técnicas de Secuenciación en varias máquinas: regla de Johnson para N pedidos y dos máquinas, regla de Johnson para N pedidos y tres máquinas y reglas para N pedidos y M máquinas (algoritmo de Campbell-Dudek-Schmith, algoritmo de Bera, técnicas de simulación, sistemas expertos y más recientemente los Sistemas Cooperativos Asistidos). SECUENCIACI Ó N M Ú LTIPLE : Es determinar el orden en que se debe realizar los trabajos en dos o más centros de trabajo.