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UTN - FRR - Cátedra: “Sistemas de Gestión I” - Ing. Jorge A. Sessa

SISTEMAS DE GESTIÓN I 4º Nivel Ingeniería en Sistemas de Información

Cuadernillo V

EL PROCESO

Profesor Ing. Jorge A. Sessa 2006

Cuadernillo Nº V - El Proceso

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El Proceso. Referencias Bibliográficas: -Ricardo Solana - “Producción” Capítulo 7. -Evert Adam y Ronald Evert – “Administración de la Producción y las Operaciones” Capítulo 7 1- Introducción. Para definir como se fabrica un Producto hay que comenzar por hacer la Planificación del Proceso de Conversión o Transformación que van a experimentar los insumos intervinientes, mediante la aplicación de recursos técnicos y con la participación de los recursos físicos y humanos requeridos. Los Productos no son realidades físicas hasta que sus Insumos hayan experimentado la totalidad de las sucesivas etapas de un Proceso de conversión, transformación o manufactura. La definición del Proceso se refiere al conjunto de técnicas que permitirán integrar tecnología, equipos, personas y procedimientos para definir un Sistema de Fabricación destinado a producir los Productos y Servicios que comercializa la empresa. Las decisiones clave sobre los Procesos se relacionan con: -La organización del Flujo del Proceso en una secuencia lógica de etapas interrelacionadas. -La selección más adecuada de la combinación Producto / Proceso. -La adaptación del Proceso a los requerimientos estratégicos de la empresa, y -La evaluación de aplicar automatización y / o procesos de alta tecnología. 2-Planificación del Proceso de Conversión. La Planificación del Proceso de Conversión comprende dos etapas: -El Análisis del Proceso, y -El Análisis del Método de Trabajo a aplicar Del Análisis del Proceso surgen las distintas etapas que lo componen y el orden lógico de ejecución de las mismas, teniendo en cuenta la solución más conveniente compatible con los objetivos especificados en el diseño del producto y con los recursos disponibles. Hay que tener en cuenta que la solución más conveniente no siempre pasa por la solución más económica. Cada una de las distintas etapas del Proceso de denominan Operaciones. Podemos entonces decir que el Proceso de Conversión se compone de una secuencia de Operaciones, cada una de las cuales representa una parte del proceso total de transformación que es ejecutada con criterio de continuidad en distintos Centros de Trabajo por una persona, o grupos de personas debidamente capacitadas mediante el uso de los accesorios más adecuados. Para poder Planificar el Proceso de Conversión es necesario conocer: 1. 2. 3.

Información sobre el Diseño del Producto, se obtiene de los Archivos: Maestro de Items, Estructura del Producto, Maestro de Especificaciones y Maestro de Planos y Dibujos. Información sobre los volúmenes previstos de fabricación en función de los Planes de Ventas. Información con respecto a los Medios de Producción disponibles o factibles de disponer: maquinarias, mano de obra, instalaciones, accesorios y herramientas.

Existe toda una graduación de niveles en esos Medios de Producción: -Las maquinarias. -La Mano de Obra. -Las Instalaciones. -Los Accesorios y Herramientas. Cuadernillo Nº V - El Proceso

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Las Maquinarias: Máquinas Unitarias: Equipos de distintas características diseñados especialmente para realizar determinados trabajos de manufactura o conversión de insumos. Deben estar identificadas individualmente para el control de inventarios y de los costos de mantenimiento. La estructura del código deber tener por lo menos un codón que las identifique en forma exclusiva. Por ejemplo un torno o una PC considerados en forma individual. Grupos de Máquinas: Cuando las máquinas disponibles cumplen con la misma función en cuanto a la especialidad de trabajo que realizan, tienen el mismo nivel de rendimiento en cuanto a volúmenes de producción y permiten lograr el mismo nivel de calidad, se pueden reunir conformando los Grupos de Máquina. Por ejemplo todos los tornos automáticos equivalentes o todas las PC de las mismas características y con el mismo software de base. Centros de Máquinas: Reúnen todos los Grupos de Máquinas de una misma especialidad de trabajo. Por ejemplo todos los tornos de cualquier tipo o todas las PC de cualquier tipo. La Mano de Obra: Operarios / Empleados: Personal con un determinado grado de capacitación y especialización. Tienen un determinado Número de Legajo y códigos de identificación de su especialidad y de su categoría de trabajo. Grupos de Operarios / Empleados: reúnen a todos los que tienen el mismo grado de capacitación. Por ejemplo todos los Oficiales y los Medio Oficiales, en el caso de operarios y a todos los Programadores Senior o todos los Programadores Junior, en el caso de los empleados. Dotación de Operarios / Empleados: Reúne a todos los operarios y empleados en función de su tipo de especialización. Por ejemplo todos los Torneros y los Soldadores y todos los Analistas y Programadores. Las Instalaciones: Edificios y áreas cubiertas o al aire libre que alojan a los Centros de Trabajo, también llamados Departamentos. Los Centros de Trabajo están constituidos por el agrupamiento de máquinas, pertenecientes a un mismo o a diferentes Centros de Máquinas, y el agrupamiento de personas de diversas especializaciones y grados de capacitación (dotaciones) Los Herramentales y Accesorios: Elementos que complementan el trabajo de las máquinas y de los hombres. Podemos diferenciar: -Accesorios para fabricación: dispositivos y herramientas usados en los procesos de manufactura o ensamblado. -Accesorios para control de la calidad: calibres, elementos y equipos de medición. En la Planificación del Proceso (Anexo I), el Análisis del Proceso implica: -Un Análisis del Flujo: Etapas sucesivas que se cumplen secuencialmente dentro de un orden lógico durante el Proceso de Conversión, y -Un Análisis de los Medios de Producción necesarios para la Definición de los Centros de Trabajo y la Selección de las Instalaciones Necesarias. -Un Análisis de los Medios de Producción necesarios para asegurar la calidad del Producto establecidas en las Especificaciones Técnicas.

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Para hacer el Análisis del Método de Trabajo a aplicar (Anexo I) hay que tener en cuenta que: -Toda Operación encierra un cierto Contenido de Trabajo, que implica también un Proceso en sí mismo, el cual se puede expresar en una secuencia lógica de Actividades. -Definido el Contenido de Trabajo corresponde hacer el Análisis y Selección de los Accesorios necesarios y establecer el Método de Trabajo más adecuado. Elementos resultantes de la Planificación del Proceso: 1. El Análisis del Proceso origina la Hoja de Ruta del Proceso (secuencia de Operaciones) 2. El Análisis de los Medios de Producción permite definir los Centros de Máquinas y Centros de Trabajo en los cuales se va llevar a cabo el Proceso. 3. El Análisis del Método de Trabajo a Aplicar permite definir la Hoja de Operación y Herramental (detalle de los Herramentales requeridos en cada Operación) y la Hoja de Métodos y Tiempos (detalle de las Actividades a cumplirse dentro de cada Operación, la Mano de Obra requerida y el tiempo que demanda) De todo este análisis surgen los Archivos que aportan datos que definen como se fabrica un Producto: -El Archivo de Ruta de Operaciones de cada Item Padre (Hoja de Ruta) -El Archivo de Herramentales para cada Operación (Hoja de Herramental) -El Archivo de Métodos y Tiempos para cada Operación (Hoja de Métodos y Tiempos) Estos Archivos pasan a formar parte de la Base de Datos del Subsistema de Datos de Ingeniería junto con los Archivos que hacen a la Definición del Producto.

3- La Hoja de Ruta. La secuencia establecida en la Hoja de Ruta viene condicionada por los Medios de Producción disponibles en la Planta, que fueron determinados al hacer el diseño y distribución de la Planta Industrial, previendo determinados volúmenes de producción y la aplicación de una determinada tecnología. Bajo esas condiciones tenemos lo que se denomina Ruta Normal o Estándar. Condicionarse siempre a los medios de producción disponibles es muy restrictivo y hay casos en que económicamente y desde el punto de vista de la calidad no es conveniente y en algunos casos hasta imposible. A veces la característica del producto a fabricar obliga a definir procesos en equipos especiales, pues los existentes no son los adecuados o bien por resultar imprescindible el uso de nuevas tecnologías de producción. La adquisición de nuevos equipos y la introducción de nuevas tecnologías, no obstante deberá estar en todo caso económicamente justificada por un adecuado retorno de la inversión que demanda. Otras veces es necesario establecer Máquinas, Grupos de Máquinas y Centros de Máquinas Alternativos en Operaciones para las cuales las Máquinas, Grupos y Centros tienen una carga muy grande y casi han llegado al punto de saturación de su Capacidad Disponible, o bien ante eventuales problemas de mantenimiento en el caso de Operaciones Críticas. Esto se hace aún cuando esas alternativas representen un rendimiento menor en la producción horaria. Aparecen de este modo las Operaciones Alternativas. En algunos casos es factible que todas las Operaciones del Proceso Normal deban ser replanteadas en un Proceso Alternativo. Esto suele suceder cuando las cantidades normales a fabricar de un determinado producto varían sustancialmente a causa de un pico de menor o mayor demanda. No es lo mismo diseñar el Proceso para fabricar 5000 componentes mensuales que para 15000. Aparecen en estos casos las Rutas Alternativas que tienen validez cada vez que esas demandas atípicas se presentan. Cuadernillo Nº V - El Proceso

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También puede suceder que a causa de un defecto en el proceso o en el herramental se produce todo un lote defectuoso que puede ser recuperado mediante un reproceso, que sólo se justifica si el valor de las componentes recuperadas es mayor que el costo que representa el reproceso. Aparecen así las Rutas de Reproceso En la fabricación de los Prototipos que produce Ingeniería de Producto para hacer las pruebas previas al lanzamiento para producción también se requieren definir las Rutas correspondientes. Son las Rutas para Prototipos... Cuando existe un Producto Básico Estándar que puede venir con distintos equipos opcionales, entonces además de la Ruta del Producto Básico habrá una Ruta para cada uno de los Conjuntos Opcionales. Aparecen así las Rutas Opcionales. -En el Archivo de Hoja de Ruta habrá tantas Rutas como Items Padres existen en el Producto (piezas fabricadas, elementos ensamblados y productos finales) -No tienen Hojas de Ruta ni las Componentes Compradas ni las Materias Primas. -Como todos los distintos tipos de Hoja de Ruta se mantienen en un mismo Archivo habrá que arbitrar sistemas de identificación para cada una de ellas. -También habrá que definir un sistema de codificación para el Número que identifica a la Operación a fin de poder diferenciar una Operación Normal de una Alternativa, o bien distinguir la Operación de una Ruta Normal de otra perteneciente a una Ruta Alternativa, o Ruta de Reproceso o de Prototipo. Muchas veces se pueden presentar Operaciones que requieren ser ejecutadas en más de una máquina y con la participación de más de un operario. Son las Operaciones Múltiples que tienen tantos registros como múltiples máquinas o múltiples hombres estén asignados a la misma. Todos esos registros deberán poder ser identificadas con un mismo Número de Operación (Anexo II) 4- Código de Identificación para las Operaciones. Una Estructura aceptable para aplicar al Número de Operación podría ser: Sufijo X XX X X Identifica operaciones múltiples Nº Operac. Identifica Operaciones Alternativas

Prefijo: Identifica Tipo de Ruta 0, 1, 2, 3, o 4 - Identifican Operaciones de Rutas Normales 5 y 6 - Identifican Operaciones de Rutas Alternativas 7 - Identifica Operaciones de Rutas de Reproceso 8 y 9 - Identifican Operaciones de Rutas de Prototipos. Nº Operación: Se adoptan series numéricas con una determinada Ley de Formación por ejemplo con un Rango de 10 en 10, o de 5 en 5 para facilitar la intercalación de Operaciones Intermedias, si fuera necesario por cualquier circunstancia posterior a la Planificación Original del Proceso.

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Identificador de Operaciones Alternativas: 0 = Operación Normal. 1 = Primera Alternativa. 2 = Segunda Alternativa y así sucesivamente. Identificador de Operaciones Múltiples 0 = Operación Simple. 1 = Primera Máquina u Operario. 2 = Segunda Máquina u Operario. Y así sucesivamente. Ejemplos: Hoja de Ruta Normal con Operaciones Normales y Simples: Pieza Op. Normal a 0 10 0 0 a 0 20 0 0 a 0 30 0 0 Hoja de Ruta Normal con Operaciones Normales y Alternativas Simples: Pieza Op. Normal Op. Alternativa A 0 10 0 0 A 0 10 1 0 - Única A

0 20 00

A

0 30 0 0

A A A

0 40 0 0 0 40 1 0 0 40 2 0

- Primera alternativa - Segunda Alternativa

Hoja de Ruta Normal con Operaciones Normales y Alternativas Múltiples: Pieza Op. Normal Op. Alternativa B 0 10 0 0 B B

0 20 0 1 0 20 0 2

B B B

0 20 1 1 0 20 1 2 0 20 1 3

B

0 30 0 0

El resultado de estos tres pasos es el mismo que se obtiene en la operación normal de dos pasos

Hoja de Ruta Normal con una Hoja de Ruta Alternativa: Ruta Normal Operación Ruta Alternativa 0 10 0 0

Operación 5 10 0 0

0 20 0 0

5 20 0 1 5 20 0 2

0 30 0 0

5 30 0 0 5 30 1 0 5 40 0 0

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La cantidad de Operaciones y la secuencia de las mismas no tienen porque ser necesariamente iguales en la Hoja de Ruta Normal y en la Alternativa. Generalmente son distintas. Las Operaciones de la Ruta Alternativa se identifican por un rango de numeración diferente al de la Ruta Normal. Hay Operaciones Simples en la Ruta Normal pueden tener que transformarse en Operaciones Múltiples en la Ruta Alternativa. También en una Ruta Alternativa se pueden encontrar a su vez Operaciones Alternativas. En todos los casos, cada una de las Operaciones de una Hoja de Ruta está relacionada con un Grupo de Máquinas en el cual se realiza. En el caso de Operaciones totalmente manuales habrá que asignarles también un código que las identifique como un Centro Manual. Por ejemplo poniendo 0 (cero) en el Codón que identifica Operación Alternativa y Múltiple Supongamos que la Operación es manual en un Banco de Trabajo que designamos con un número particular, por ejemplo el 99, como Centro de Máquina

Componente A205404

Operación

G rupo de Maquinas

3 10 0 0

G99

5- Código de Identificación para las Máquinas. En la Hoja de Ruta además de indicar el Grupo de Máquinas se indica también el Centro de Máquinas al cual pertenece y el Centro de Trabajo (Taller) en el cual se encuentra instalada. Para la identificación de las máquinas se puede adoptar un código significativo con la siguiente estructura:

XX XX XX XXXX Máquina Unitaria Grupo de Máquinas Centro de Máquinas Centro de Trabajo

6- Datos que contienen los Archivos relacionados con el Proceso. a- Hojas de Ruta: Archivo de Operaciones. Una Ruta por cada Ítem Padre que contiene: -Un Registro Cabecera con datos Generales del Proceso, y -Tantos Registros de Detalle como Operaciones tiene el Proceso.

Datos del Registro Cabecera: -Código y Nombre de la Componente.

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-Descripción de la Componente. -Tipo de Ruta: Mediante un Símbolo se identifica si es Ruta Normal; Alternativa; de Reproceso, o de Prototipo. -Tipo de Proceso: Mediante un Símbolo se identifica si se trata de un Proceso de Manufactura; Armado; Tratamiento Térmico; o Pintura. -Fecha de Emisión: fecha de Efectividad siempre relacionada con la de un Cambio de Ingeniería o de Proceso que la generó. -Lote Económico de Fabricación (LEF) -Unidad de Medida: Mediante un símbolo se representan unidades; o litros; o kilos u otras medidas según las características del Item. -Ruta Alternativa: Indica con SI o NO, según que en la Ruta Normal tenga o no una Ruta Alternativa. -Materia Prima: Código y Nombre que tiene asignado. -Porcentaje de Desperdicio: % de pérdidas inevitables de materia prima que se origina a causa de rezagos, sobrantes inutilizables, al hacer la puesta a punto del equipamiento o bien durante la producción del lote que se está fabricando. -Revisión Número: Es un número que siempre está relacionado con un cambio introducido al Producto ya sea por un Proyecto de Ingeniería, posterior al Proyecto que efectuó su lanzamiento, como por un cambio introducido en el Proceso que no afecta el diseño del Producto. Estas Revisiones se van numerando sucesivamente. La Revisión cero corresponde a la primera emisión de la Hoja de Ruta cuando el Producto fue lanzado a fabricación por la primera vez, y está relacionado con el Nº del Proyecto de Ingeniería que lo adoptó. -Fecha de la Revisión: Es la fecha del Proyecto de Cambio de Ingeniería o de Proceso que la originó. -Cambio de Ingeniería Nº: El Número de Proyecto que respalda a cada Revisión de la Hoja de Ruta (Proyecto de cambio en el Producto, o bien en el Proceso)

Datos de los Registros de Detalle: -Código y nombre de la Componente. -Número de la Operación. -Descripción: Breve descripción del tipo de trabajo a realizar (Perforar; Tornear; Cortar; Soldar) -Descripción Extendida: Indica SI o NO, según que exista o no una Descripción detallada de la Operación en el Archivo de Herramental. -Centro De Trabajo: Número que identifica el Taller o Departamento en el cual se efectúa la Operación. -Centro de Máquinas: Número que identifica el tipo de Máquinas (Perforadoras; Tornos; Balancines; Cizallas; Soldadoras) -Grupo de Máquinas: Código que identifica a todas las máquinas de un Centro que tienen el mismo rendimiento y calidad del trabajo.

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-% de Rechazo: Porcentaje aceptable para ese tipo de Operación. Depende del tipo de máquina y de la mayor o menor dificultad del trabajo.

b- Hoja de Métodos y Tiempos Archivo que para cada una de las Operaciones de la Hoja de Ruta contiene los siguientes datos: -Código y nombre de la Componente -Número de la Operación. -Centro de Trabajo. -Centro de Máquinas. -Grupo de Máquinas. -Categoría del Trabajo: Nivel de capacitación de la mano de obra requerida (Especializado; Oficial; Medio Oficial; Ayudante) -Horas de Puesta a Punto (PAP): Tiempo de Preparación de la máquina, el herramental y zona de trabajo antes de largar con la producción – Se expresa en Horas por cada PAP y es independiente de la cantidad de componentes a procesar. -Horas Máquina: Tiempo de máquina requerido para procesar las componentes. Se expresa en Horas por cada mil piezas u Horas por cada cien Piezas según los casos. Está en relación directa con la cantidad de componentes a procesar. -Horas Hombre: Tiempo de mano de obra requerida para procesar las componentes. Puede ser igual o diferente al tiempo de máquina según la forma en que fue establecido el método de trabajo. Se expresa en Horas por cada cien o por cada mil componentes. Está en relación directa con la cantidad de piezas a procesar. -Horas de Desmontaje (DJE): Tiempo requerido para retirar todos los herramentales y elementos utilizados en el proceso y dejar el área de trabajo en condiciones de encarar un nuevo proceso. Se expresa en Horas por cada Desmontaje, es independiente de la cantidad de piezas a procesar. -Tipo de Tiempo: Código que indica si los tiempos establecidos fueron Estimados, Cronometrados o Prefijados con Manuales de Tiempos Estándar Predeterminados.

Conclusión. El tiempo total de cada operación se compone entonces de: -Un tiempo de PAP. -Un Tiempo de Operación propiamente dicho, y -Un Tiempo de DJE. Hay Operaciones en que las Horas Máquina son iguales a las Horas Hombre. En otras, como en los casos de operaciones con múltiples máquinas o múltiples operarios, las Horas Hombre y las Horas Máquinas pueden ser diferentes (Anexo II) Los Tipos de Tiempo estimados (E) tienen validez hasta el momento en que la operación se pone en máquina por primera vez y el Ingeniero Industrial, después de fijar el Método de Trabajo adecuado, procede a cronometrar cada una de las actividades y a fijar un Tiempo Estándar (C) por medio del cronometraje. H ay operaciones que por sus características permiten la fijación del método de trabajo y la determinación del tiempo estándar por medio de Tablas de Tiempos Predeterminados (P)

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Entre operación y operación hay tiempos de espera y tiempos de transporte. A la suma de esos tiempos se lo denomina Tiempo entre Operaciones. Supongamos un Proceso que tiene dos operaciones: la Operación 010 en el Grupo de Máquinas G9 y la operación 020 en el Grupo G17:

010 T1

E1

P1

DJE S1

020 T2

E2

P2

S2

T3

PAP TP1

TEO

TP2

T1: Transporte desde el almacén de Materiales y Materias Primas a G9. E1: Tiempo de espera en la zona de entrada de G9. TP1: Tiempo de Proceso (TP) de la operación 010 en G9 = PAP + Tiempo de Operación +DJE S1: Tiempo de espera en la zona de salida de G9. T2: Tiempo de Transporte a G17. E2: Tiempo de espera en la zona de entrada de G 17. TP2: Tiempo de Proceso (TP) de la operación 020 en G17. S2: Tiempo de espera en la zona de salida de G17. T3: Tiempo de transporte al almacén de Productos Semielaborados. TEO: Tiempo entre Operaciones.

c- Hoja de Herramental – Archivo de Herramentales de cada Operación. Por cada Operación de la Ruta tiene: -Un Registro Cabecera: que contiene Datos Generales de la Operación. -Un Registro de Texto: que contiene la Descripción Extendida del trabajo a realizar en esa Operación. -Un Dibujo: con detalles del puesto de trabajo y la disposición de los herramentales, y -Tantos Registros de Detalle como Herramentales y Herramientas se usan en esa Operación. Registro Cabecera. Contiene los siguientes datos: -Código y nombre de la Componente. -Descripción de la Componente. -Número de la Operación. -Centro de Trabajo. -Centro de Máquinas. -Grupo de Máquinas. -Revisión Nº: Relacionada con las Revisiones que sufre la Hoja de Ruta. -Fecha de la Revisión. Registro de Texto. Contiene los siguientes datos: -Código y nombre de la Componente. -Descripción de la Componente. -Número de la Operación. -Grupo de Máquinas. -Revisión Nº. -Fecha de la Revisión. -Descripción Extendida de la Operación: Texto narrativo. Dibujo. Contiene los Siguientes datos: -Código y nombre de la Componente. Cuadernillo Nº V - El Proceso

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-Descripción de la Componente. -Número de la Operación. -Centro de Máquinas. -Grupo de Máquinas. -Revisión Nº. -Fecha de la Revisión. -Gráficos y Esquemas. Registros de Detalle. Contiene los siguientes datos: -Código nombre de la Componente. -Descripción de la Operación. -Número de la Operación. -Centro de Máquinas. -Grupo de Máquinas. -Código de la Herramienta o Herramental. -Descripción de la Herramienta o Herramental. -Cantidad que intervienen en la Operación. -Posición de la Herramienta: con relación a las indicadas en el Esquema del Archivo de Dibujo. -Vida Útil de la Herramienta: expresada en horas de uso. -% de Utilización: de la Herramienta con respecto a la duración total del Proceso.

7- Tipos de Producción. Toda Producción es una suma de Procesos Secuenciales a través de las cuales se produce una circulación de los materiales, que van tomando distintos estados intermedios, pasando desde materia prima a semielaborado o producto terminado. Esta circulación se denomina Flujo del Proceso de Transformación. Existen cuatro casos típicos de producción: -Producción Continua: refinerías de petróleo; fabricación de papel; fabricación de botellas. -Producción por Montaje: automóviles; motores; electrodomésticos. -Producción Intermitente: fabricación de muebles; fabricación de matrices. -Producción por Proyectos: industria de la construcción; astilleros; fabricación de turbinas. La Producción por Montaje que es parte intermitente y en parte continuos, se presenta en industrias que comienzan con el mecanizado de piezas (que es intermitente) y concluyen en una línea de montaje (que es continua) En el caso de los Servicios la categorización a veces no resulta tan clara como en la producción de bienes físicos, pero no por ello pierde validez. Fitzsimmons y Sullivan presentan en el siguiente cuadro comparativo

Tipo de Producción Proyecto

Descripción de la Operación Actividades de larga duración, bajo volumen, usualmente uno de cada clase

Intermitente Actividades de corta duración, bajo volumen, producto a la medida. Cuadernillo Nº V - El Proceso

Fabricación

Servicios

Construcción de un aeropuerto; montaje de una refinería de petróleo.

Defensa Legal; Consultoría.

Fabricación de herramientas y matrices; fabricación de gabinetes; imprenta.

Catering reparación de automóviles; servicios de salud.

Estrategias de Manufact. Diseño a Pedido

Fabricación a Pedido

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Montaje

Actividades de Artículos para el corta duración, alto hogar; automotores. volumen, producto estandarizado.

Cafetería con autoservicio.

Continuo

Procesamiento continuo de material homogéneo.

Policía y bomberos, están disponibles las 24 horas.

Refinería de Petróleo; Molino harinero; planta química; Productos alimenticios.

Montaje a Pedido

Producción Contra Stock

Tipos de Procesos Según el grado de continuidad del flujo de los procesos de producción, podemos definir dos tipos fundamentales (Anexo III): -Procesos de Flujo Continuo, y -Procesos de Flujo Intermitente.

Procesos de Flujo Continuo: Se caracterizan por: -Estar orientados a Productos de alta estandarización y especificación. -Altos volúmenes de fabricación para la formación de inventario. -Se realizan en Líneas de Manufactura dentro de un Mismo Centro de Trabajo y con Máquinas y equipos de usos especializados para cada trabajo. -Pueden ser Líneas exclusivas para un solo producto o Líneas para productos de una misma familia, es decir que tienen las mismas características y surgen del mismo tipo de proceso. Por ejemplo el proceso para fabricar engranajes de diferentes tipos básicamente comprende cuatro operaciones comunes a todos ellos: Operación 010 (E1) 020 (E2) 030 (E3) 040 (E4)

Descripción Cortar barra Perforar discos Tallar Dientes Tratamiento Térmico

Grupo de Máquinas Sizallas Perforadoras Talladoras Hornos de Trat. Térmico

Entonces se puede armar una Línea continua donde cada operación se hace en una Estación (Ei) diferente, que se hallan ubicadas secuencialmente dentro de un mismo Taller, y que están equipadas con máquinas especializadas que se usan exclusivamente para realizar la función prevista. Para Optimizar el rendimiento de la Línea se aplica el Modelo de Balanceo de Líneas de Producción orientadas al Producto.

(E1)

(E2)

(E3)

(E4)

Cortar

Perforar

Tallar

Trat.Ter.

MP

Procesos Intermitentes o de Flujo Discontinuo. Se caracterizan por: -Estar orientados a productos con bajos volúmenes de fabricación, o por fabricación en lotes o contra pedido. Cuadernillo Nº V - El Proceso

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-El flujo del producto se interrumpe entre cada uno de sus pasos. -Se procesan por etapas sucesivas discontinuas en Grupos de Máquinas, de características multifuncionales, que se comparten con la manufactura de componentes de distintas familias de Productos. -Estos Grupos de Máquinas podrán estar ubicados dentro del mismo Centro de Trabajo, pero no secuencialmente, o bien ubicadas en diferentes Centros de Trabajo. -Las Operaciones se van programando secuencialmente, pero se cumplen con interrupciones entre las mismas, a causa de traslados al otro Grupo de Máquinas y a esperas en las zonas de trabajo de cada uno de ellos.

Centro de Trabajo 2 020 MP 010 030

040

Centro de Trabajo 1

P

Estas modalidades de procesamiento Distribución de Planta o Lay Out.

llevan a adoptar distintos diseños básicos de

Para Optimizar la distribución de las Máquinas en una Distribución Orientada al Proceso se usa el Modelo de Carga - Distancia

8- Procesos Intermitentes Vs. Procesos Continuos. Este cuadro desarrollado por Ricardo Solana en su libro “Producción” sintetiza la comparación entre ambos tipos de producción.

Proceso Intermitente

Proceso Continuo

-Diseñados para producir por Lotes o -Diseñados para elaborar los mismos Partidas. productos en Líneas de Flujo Constante. -El Planeamiento y el Diseño del Proceso son -El Planeamiento y el Diseño del Proceso son relativamente simples. complejos y cuidadosos. -El Planeamiento y la Programación de la -El Planeamiento y la Programación de la Operación son complejos. Operación son sencillos. -Es de mano de obra intensiva.

-Es de capital intensivo.

-Preparación de maquinarias para períodos -Preparación de maquinarias para largos cortos de producción (Por cada lote) períodos de producción. -Generalmente se trabaja a pedido. Cuadernillo Nº V - El Proceso

-Generalmente se trabaja para stock.

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-Alto costo de preparación, debe repetirse -Bajo costo de preparación (importancia del mantenimiento) cada vez que hay que procesar un lote. -Dificultad para balancear la carga de -Carga de máquina balanceada. máquinas. -El transporte y manejo de los materiales está -El transporte de los materiales depende de un integrado a la línea de producción. sistema de distribución independiente Altos inventarios en proceso de elaboración y -Bajos inventarios de materiales en proceso de bajos en inventarios en almacenes. elaboración y altos en productos terminados. -Maquinaria versátil o universal, para ser -Requiere equipamiento especializada. adaptadas a los distintos procesos. -Personal dúctil, especializado.

bien

capacitado

y

maquinaria

y -Mano de obra estándar, poco especializada, dado que realiza tareas rutinarias.

-Disposición de la planta agrupando las -Distribución de maquinarias siguiendo el curso de fabricación (Layout por Producto) máquinas afines (Layout por Proceso) -Poca dependencia de los cambios bruscos del -Mayor dependencia del mercado. mercado (dada su maquinaria versátil) --Productos estandarizados. -Productos muy diversificados. -Alta existencia de productos elaborados. -Alta existencia de producción en proceso de -Control cuantitativo y costeo de la elaboración. producción por procesos. -Control cuantitativo y costeo de la -Posibilidad y conveniencia para controlar producción por Órdenes. estadísticamente la calidad. -Raramente se aplica control estadístico de calidad.

9- Modelo de Diseño y Balanceo de Líneas de Producción Orientadas al Producto Un buen diseño debe: • Satisfacer la Capacidad de Producción deseada • Contemplar una secuencia de Actividades en Estaciones de Trabajo que sea técnicamente factible • Prever un Uso Eficiente de la Mano de Obra • Optimizar la Línea mediante el Balanceo de las Estaciones de Trabajo En el Diseño de las Líneas de Producción se pueden dar dos casos. • Que ya se haya previsto un Diseño Tentativo de la Secuencia de Actividades • Que no haya Diseño Tentativo, pero si una definición del Orden de Precedencia de las Actividades

Etapas a cumplir para hacer un Balanceo de Línea 1- Definir las Actividades Elementales 2- Identificar los Requerimientos de Precedencia 3- Definir un Diseño Tentativo de Línea Cuadernillo Nº V - El Proceso

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4- Calcular el Tiempo del Ciclo de la Línea por unidad producida (TCL) TCL = Sumatoria de tiempos de las Actividades (expresadas generalmente en segundos) 5- Calcular la Producción Máxima Diaria (PMD) PMD = Tiempo Disponible por día % TCL Tiempo Disponible por día = Horas diarias de trabajo * 3600 segundos 6- Calcular el Tiempo del Ciclo Máximo Permisible (TCMP) para satisfacer la Producción deseada TCMP = Tiempo Disponible por día % Cantidad de Unidades Requeridas por día 7- Calcular el Número Mínimo de Estaciones de Trabajo Necesarias (NMET) NMET = TCL* Cantidad de Unidades Requeridas por día % Tiempo Disponible por día 8- Aplicar la Heurística del Tiempo de Operación más Largo (TOL) para optimizar el rendimiento de la Línea haciendo una reasignación de los contenidos de trabajo en cada Estación

9- Calcular Eficacia y la Eficiencia de la Línea

Pasos de la Heurística basada en el Tiempo de Operación más Largo (TOL) 1. Ordenar las Actividades en orden decreciente por tiempo de cada operación 2. Asignar a la primera Estación el tiempo que le corresponda independientemente de que sea o no el más largo 3. Asignar la Actividades restantes a las Estaciones siguientes respetando las relaciones de precedencia 4. Después de asignar una actividad a cada Estación determinar cuanto es el tiempo disponible que aún queda no asignado con relación al TCMP 5. Determinar si se pueden asignar otras actividades para cubrir el tiempo no asignado respetando precedencia y que el tiempo de la Actividad a asignar sea menor o igual al tiempo no asignado

10- Ejemplo de Balanceo de Líneas de Producción Un fabricante está diseñando una Planta que fabricará ventanas de aluminio reforzadas. La capacidad de producción mínima necesaria es de 320 ventanas por día. El Gerente de Operaciones ha obtenido un diseño tentativo de la distribución física de una Línea de ensamblado como el que a continuaciones muestra. El Gerente de Fábrica desea saber si este diseño se puede mejorar Actividades Elementales; Requerimientos de Precedencia y Diseño Tentativo (Etapas 1, 2 y 3)

Estaciones

1

2

Actividades

A

B

Tiempo

70

80

3 CyD

4 EyF

40 y 20 40 y 30

5

6

G

H

50

50

Cadencia: Tiempo de la Estación más lenta Cuadernillo Nº V - El Proceso

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Cadencia = 80 segundos Es el Tiempo de la Estación 2 que es la más lenta y condiciona la producción a ese ritmo Cálculo del Tiempo de Ciclo de Línea por (TCL) por unidad de producción (Etapa 4) Estación de Trabajo

Estación Precedente

Actividad A realizar

1 2 3

--1 2

A B C

Descripción de la Actividad

Predecesores

Ensamblado del Marco --Instalar Molduras de hule A Introducir tornillos en el A Marco D Instalar Seguro en Marco A 4 3 E Instalar Manija en el A Marco F Instalar cristal B, C 5 4 G Cubrir tornillos del C Marco 6 5 H Empacar la ventana D, E, F, G TCL – Tiempo del Ciclo de Línea Total por unidad de Productos (en segundos)

Duración de la Actividad 70 80 40 20 40 30 50 50 380

Cálculo de la Producción Máxima Diaria – PMD para una jornada de 8 horas (Etapa 5) Tiempo Disponible por día: 8 horas x 3600 segundos / hora = 28.800 segundos por día PMD = Tiempo disponible % Cadencia = 28.800 % 80 = 360 unidades / día Cálculo del Tiempo del Ciclo Máximo Permisible – TCMP (Etapa 6) TCMP = Tiempo Disponible % Producción mínima necesaria por día = = 28.800 % 320 = 90 segundos Cálculo de Número Mínimo de Estaciones de Trabajo necesarias – NMET (Etapa 7) NMET = TCL * Producción Mínima Necesaria por día % Tiempo Disponible por día = = 380 seg. por unidad * 320 unidades % 28.800 segundos por día = 4,22 estaciones Es decir: 5 Estaciones Aplicar Heurística TOL para optimizar la Línea tomando el TCMP = 90 seg. Correspondiente a 320 unidades por día (Etapa 8)

Etapas de la Heurística 1 2 3 4 5 6 7 8

Estación

Actividades Elegibles

Actividad Seleccionada Para asignar

1 1 2 3 3 4 4 5

A D B, C, E C, E E, F, G E, F F H

A D B C G E F H

Cuadernillo Nº V - El Proceso

Tiempo de Operación en la Actividad. 70 20 80 40 50 40 30 50

Tiempo no Asignado Que permanece En la Estac 20 0 10 50 0 50 20 40

Actividades Restantes Elegibles Para esta Estación D Ninguna Ninguna E, F, G Ninguna F Ninguna Ninguna

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Diseño Optimizado, Eficacia y Eficiencia de Línea (Etapa 9) Estaciones

1

2

3

4

5

Actividades

A yD

B

CyG

EyF

H

Tiempo Requerido Disponible Ocioso

E1 90 90 0

E2 80 90 10

E3 90 90 0

E4 70 90 20

E5 50 90 40

Total 380 450 70

84,4 % 15,6 %

Eficiencia: 84,4 % Eficacia: 100 % Ya que trabajando a una Cadencia de 90 segundos (TCMP) se obtiene una producción diaria de 320 unidades por día. que son las requeridas.

10- Diseños Básicos de Distribución de Planta - (Anexo III) Un diseño de distribución de Planta consiste en la disposición o configuración de los departamentos, estaciones de trabajo y equipos que conforman el proceso de producción. Se la conoce comúnmente como Layout (Anexo III) Es la distribución espacial de los recursos físicos previa, al desarrollo de todo proceso de producción. Existen tres tipos fundamentales de distribución de Planta: -Orientados al Proceso. -Orientados al Producto, y -Por componente fijo. Y además un cuarto tipo derivado de los anteriores: -La distribución de Planta combinadas. Distribución de Planta Orientada al Proceso. -Son adecuadas para operaciones intermitentes cuando los flujos de trabajo no están normalizados para todas las unidades de producción. Los flujos de trabajo no normalizados se presentan cuando se fabrica una gama de productos diferenciados, o cuando se elabora un tipo básico de producto con muchas posibles variantes de proceso. -Los Centros de Trabajo o departamentos involucrados en el proceso se agrupan por el tipo de función que realizan. En una Planta industrial podrían ser. Cortes de metales; mecanizado de piezas; ensamblado; soldadura; tratamiento térmico. En una organización de servicios como un hospital podrían ser: Recepción; consultorios externos; internación; análisis clínicos, cirugía; salas de terapia; farmacia; servicios de comida y limpieza.

Distribución de Planta orientada al Producto. -Son adecuadas cuando se fabrica un producto estandarizado, por lo común en grandes cantidades, aplicando un proceso continuo. -Cada una de las unidades en producción (Estaciones) mantienen de la misma secuencia de operaciones desde el principio al fin. -Las Estaciones, que configuran los Centros de Trabajo, quedan idealmente alineados para facilitar la fabricación progresiva del producto. Cuadernillo Nº V - El Proceso

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En una Planta Industrial que fabrica automotores podrían ser las Líneas de Fabricación de motores; las de fabricación de cajas de transmisión; las de montaje; las de pintura. También las Líneas productoras de alimentos y embotelladoras de bebidas. En una organización de Servicios podrían ser: los servicios de lavado automático de vehículos; los servicios en los autoservicios de comidas. Distribución por Componente Fijo. -Se requieren cuando a causa del gran tamaño, conformación, o cualquier otra característica no es posible desplazar el producto. -El producto siempre se encuentra en la misma estación de trabajo y las herramientas, equipos y fuerza de trabajo se llevan hasta él según se requiere de acuerdo a un plan de trabajo preestablecido, para ejecutar etapas apropiadas de elaboración progresiva. Las distribuciones de Planta para la construcción de barcos, locomotoras o aviones son de este tipo. También el trabajo agrícola de arado, siembra, desmalezamiento y cosecha que se llevan a cabo en un campo y también la construcción de edificios. Distribución de Planta Combinada. En la mayoría de los casos no existe una distribución de planta pura, y se debe recurrir a una distribución de Planta Combinada, aún en los casos por componentes fijos. Es la forma más usual en el caso que se presenta. Estas estructuras de distribución de Planta tendrán aplicación en alguno de los Tipos de Producción elegidos para hacer la fabricación de un Producto o a la prestación de un Servicio.

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ANEXO I Planificación del Proceso.

Planificación del Proceso

Análisis del Proceso

Hoja de Ruta

Análisis del Método

de Trabajo

a Aplicar

Análisis de Flujo

Hoja de Operación y Herramental

Análisis de los medios de Producción

Definición

de los Centros de Trabajo

Selección de

Análisis y

Definición

las Instalaciones Necesarias

Selección de los Accesorios Necesarios

del Método Trabajo Adecuado

Producto que cumple con las Especificaciones Técnicas del Diseño

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Hoja de Métodos y Tiempos

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ANEXO II Tipos de Operaciones.

G1 030-00

PP

PaP PaP = Piezas a Procesar

1

PP = Piezas Procesadas

Operación Simple Normal de una Ruta Estándar con un Operario (1)

G1

G2

050-01 PaP

050-02 1

PP

Operación Múltiple Normal de una Ruta Estándar con dos Máquinas y un Operario (1)

G8 020-11 PaP 1

020-12 PP 2

Operación Múltiple Alternativa de una Ruta Normal – Una Máquina y dos Operarios

G4

G12

560-01

G9

560-02

560-03

PaP

PP

1

2

Operación Múltiple Normal de una Ruta Alternativa – Tres Máquinas y dos Operarios

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ANEXO III Tipos de Layout

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INDICE TEMÁTICO

El Proceso

1

Introducción

Pág. 2

2

Planificación del Proceso de Conversión

Pág. 2

3

La Hoja de Ruta

Pág. 4

4

Código de Identificación para las Operaciones

Pág. 5

5

Código de Identificación para las Máquinas

Pág. 7

6

Datos que contienen los Archivos Relacionados con el Proceso

Pág. 7

7

Tipos de Producción

Pág. 11

8

Procesos Intermitentes Vs. Procesos Continuos

Pág. 13

9

Modelo de Diseño y Balanceo de Líneas de Producción

Pág. 14

10

Ejemplo de Balanceo de Líneas de Producción

Pág. 15

11

Diseños Básicos de Distribución de Planta

Pág. 17

12

Anexos Anexo I – Planificación del Proceso Anexo II – Tipos de Operaciones Anexo III – Tipos de Lay Out

Pág. 19 Pág. 20 Pág. 21

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