Equilibraje de la Línea de Producción
La línea de producción se define como una sucesión de puestos de trabajo en donde se operan los diversos elementos que integran un producto. Está integrada por una serie de fases o etapas, cada una de las cuales se caracteriza por un tipo de puesto de trabajo determinado.
Uno de los aspectos fundamentales que la define es su Capacidad Productiva (C), que representa la cantidad de producción que se puede obtener en ella en una unidad de tiempo determinada. Podemos referirnos a la (C) de toda la línea o a la capacidad individual de cada una de sus fases.
Lo fundamental es que la capacidad de producción de las sucesivas fases de una línea de producción sea equivalente; porque, si no es así, la (C) de la línea queda reducida a la fase de menor capacidad, originándose pérdidas por falta de utilización de las restantes fases. A la fase que causa estas pérdidas se la denomina cuello de botella y se dice que la línea está desequilibrada.
Gestión de Producción
En este ámbito se plantean dos tipos de problemas principales:
- Diseño: Crear una línea de producción equilibrada con una capacidad productiva determinada.
- Asignación: Dada una línea de producción, asignar los distintos puestos de trabajo de la forma más equilibrada posible, definiendo las tareas que debe realizar para alcanzar un determinado nivel de producción.
Conceptos clave para resolver problemas de producción
- Definir claramente el producto que se va a fabricar.
- Inventariar las tareas que se van a realizar para obtenerlo, sus interrelaciones y condicionantes. El contenido de trabajo de un producto (ti) es la suma de los tiempos de las diversas tareas de operaciones que es preciso realizar para obtenerlo.
Restricciones en la Línea de Producción
Restricciones de Precedencia
Estas condicionan la realización de una tarea a que previamente se haya realizado otra. Hay algunas actividades que pueden ser realizadas simultáneamente, pero otras deben seguir un orden riguroso. Entre los métodos para gestionarlas destacan el Gráfico de Precedencia, el Árbol de Tonge y la Matriz de Hoffman.
El método de precedencia se basa en la teoría de grafos y está integrado por una serie de nudos que representan las tareas y unas flechas que describen la ordenación de las mismas. Los nudos se representan mediante círculos y, en su interior, anotamos el orden de la tarea correspondiente; asimismo, sobre cada nudo se anota el tiempo requerido para cada tarea.
Restricciones Zonales
No todas las tareas pueden realizarse en un mismo tipo de puesto de trabajo, ya que algunas pueden requerir maquinarias, herramientas e instalaciones diferentes. Esta restricción se representa en el gráfico de precedencia anotando un símbolo (número romano) que indica el punto de trabajo idóneo en el que se puede realizar esa tarea.
Restricciones Posicionales
Son circunstancias físicas o de ubicación en la línea de producción que permiten asignar alguna tarea a cierto puesto de trabajo; de lo contrario, el trabajo resultaría excesivamente dificultoso.
Flujo Productivo de una Línea
Se refiere a la cantidad de producción por unidad de tiempo en base a la cual ha sido diseñada la línea o que se espera obtener de la misma.
El Ciclo de Producción
El ciclo es el tiempo que tarda en salir una unidad de producción de la línea. También representa el tiempo disponible en cada fase del proceso para realizar las tareas asignadas sin que falle el ritmo de producción ni se colapse el sistema. El valor del ciclo es la inversa del valor del flujo.
Si conocemos el contenido de trabajo y el ciclo, podemos determinar el número de etapas teóricas (n) que se deben integrar en la línea de producción. Si el número resultante no es entero, se asigna el número inmediatamente superior (por ejemplo, si es 2,1, se asignarán 3 etapas).
La suma de los tiempos de las tareas asignadas a una fase debe ser igual o inferior al valor del ciclo:
- Si es igual: La asignación contribuye al equilibrio perfecto de la línea.
- Si es inferior: Origina un desequilibrio y una pérdida de tiempo o rendimiento en esa fase.
Métodos Heurísticos para el Equilibraje
Modelo de la Máxima Tarea Sucesiva (Jackson)
Consiste en ir asignando primero las tareas de mayor tiempo de ejecución, siempre que lo permitan las restricciones de precedencia, y posteriormente las de menor tiempo.
Modelo de Ponderación Posicional (Tonge)
En este método se comienza asignando tareas desde la de mayor ponderación posicional a la de menor. La ponderación posicional es la suma del tiempo de la tarea misma y de todas las tareas posteriores cuyas ejecuciones están condicionadas por las restricciones de precedencia.
Modelo de Dominancias y Equilibrios (Helgeson y Birnie)
Consiste en considerar en cada fase todas las posibles opciones de asignación de tareas, teniendo en cuenta las restricciones planteadas, y seleccionar aquella opción que domine sobre las otras. Se dice que una opción de asignación de fase domina a otra cuando la suma de los tiempos de las tareas que la integran es mayor que en las otras opciones.
Si la suma de tareas es igual en dos opciones, se consideran equivalentes, en cuyo caso es indiferente utilizar una u otra opción.