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PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES 3.2 TEORÍA DE RESTRICCIONES La teoría de restricciones es una extensión y mejora al OPT. Otros nombres para TOC son manufactura sincrónica o producción sincronizada. TOC puede verse como una filosofía construida alrededor de una guía y diseñada para crear un proceso de mejora continua. La premisa básica de TOC es que la salida del sistema está determinada por sus restricciones. La definición de restricción sugiere que TOC tiene una aplicación más amplia que la planeación y control de la producción. Se identifican tres grandes categorías de restricciones: La premisa básica de TOC es que la salida del sistema está determinada por sus restricciones. La definición de restricción sugiere que TOC tiene una aplicación más amplia que la planeación y control de la producción. Se identifican tres grandes categorías de restricciones:   

Restricción de recursos interna: éste es el clásico cuello de botella: máquina, trabajador o incluso una herramienta. Restricción de mercado: la demanda del mercado es menor que la capacidad de producción. En este caso el mercado dicta el ritmo de producción. Restricción de política: una política dicta la tasa de producción (por ejemplo, una política de no trabajar horas extra.

TOC se centra en el papel que juegan las restricciones en los sistemas con el fin de mejorar el desempeño del mismo hacia la meta. Para evaluar el mejoramiento, se proponen dos tipos de medidas de desempeño: medidas financieras y medidas operacionales. Las medidas financieras que se usan son las clásicas: ganancia neta, rendimiento sobre la inversión y flujo de efectivo. Se sugieren las siguientes medidas operacionales nuevas:  Salida: ésta es la tasa a la que el sistema genera el dinero a través de las ventas. El producto no vendido no es salida.  Inventario: éste es el dinero que el sistema ha invertido en comprar cosas que piensa vender; mide el inventario sólo en términos del costo material, sin tomar en cuenta la mano de obra ni los gastos generales.  Gastos de operación: éste es el dinero que el sistema gasta con el fin de convertir el inventario en salida, incluyendo todo, mano de obra, gastos generales y otros.

Observe que las medidas de eficiencia, tales como la utilización de recursos, no son parte de las medidas operacionales Para la mejora continua Goldratt desarrolló cinco paso de TOC: 1. 2. 3. 4.

Identificar las restricciones del sistema. Decidir cómo explotar las restricciones del sistema. Supeditar todo lo demás a la decisión tomada en el paso 2. Elevar las restricciones del sistema. El término elevar significa hacer posible el logro de un desempeño más alto respecto a la meta. 5. Si en los pasos anteriores se ha violado una restricción, se regresa al paso l. No debe permitirse que la inercia se convierta en una restricción. TOC sugiere ciertas técnicas específicas para ayudar a la implantación de los cinco pasos. Estas técnicas incluyen análisis de causa y efecto, nubes que se evaporan, administración de amortiguadores y tambor-amortiguador-cuerda. Los detalles de las otras técnicas se pueden encontrar en Fogarty et al. (1991). Para llegar a una mejor comprensión de los cinco pasos de TOC, se usa el siguiente ejemplo. Luebbe y Finch desarrollaron este ejemplo basándose en un problema anterior estudiado por Goldratt. Lo novedoso en este ejemplo es que sigue el procedimiento de TOC usando el enfoque de programación lineal.

Ejemplo. Pasos de TOC. Considere el proceso de producción descrito en la figura siguiente.        

Se fabrican dos productos, P y Q La demanda semanal es 100 unidades de P y 50 unidades de Q. El precio de venta de P y Q, respectivamente, es $90y $100. Se cuenta con cuatro centros de trabajo, A, B, C y D. Cada centro de trabajo tiene una máquina que puede operar hasta 2400 minutos por semana. Se requieren tres tipos de materia prima. Los costos, rutas y tiempos de procesado de la materia prima en cada centro de trabajo se muestran en la figura. Con la meta de ganar dinero siempre presente, se determinará la mezcla de productos más rentable, siguiendo los cinco pasos de TOC.

Paso 1. Se identifican las restricciones del sistema. Para identificar las restricciones del sistema, se evalúa la carga semanal en cada máquina (vea la tabla siguiente), Y se genera el perfil de recursos de capacidad. El cuello de botella evidente es el centro de trabajo B. Para satisfacer la demanda del mercado de P y Q, debería tener 25% de capacidad adicional. Minutos por semana Recurso A B C D

P

Q

1500 1500 1500 1000

500 1300 250 250

Tiempo Carga del proceso disponible por semana por semana 2000 2400 3000 2400 1750 2400 1250 2400

Porcentaje de carga por semana 83 125 73 52

Producto Precio de venta (dólares) Costo de materiales (dólares) Contribución (dólares) Tiempo (recurso B en minutos) Dólares por minuto de restricción

P 90 45 45 15 3

Q 100 40 60 30 2

La programación lineal también se puede usar para demostrar que B es el cuello de botella. Con la meta de ganar dinero en mente, se usa maximización de la ganancia como la función objetivo de PL. La contribución, dada en la tabla anterior, se usará para representar la ganancia por unidad. La función objetivo es maximizar (45P + 60Q). Las restricciones son las capacidades de las cuatro máquinas y la demanda de mercado para cada producto. La formulación completa de PL es: Maximizar (45P + 60Q) Sujeta a 15P + 10Q + S1 = 2400 15P + 30Q + S2 = 2400 15P + 5Q + S3 = 2400

(recurso A) (recurso B) (recurso C) 10P + 5Q + S4 = 2400 P + S5 = 100 Q + S6 = 50

(recurso D) (demanda de P) (demanda de Q)

P, Q, Si ≥ O donde las Si son las variables de holgura. La solución lleva a P= 100, Q=30, S. = 600, S2=0, S3 =750, S4 = 1250, S5=O y S6 =20. El valor S2 = O indica que el recurso B es una restricción limitante o el cuello de botella. Ss. = O significa que se satisface la demanda del mercado para el producto P. S 6 = 20 dice que, debido al cuello de botella, la demanda del mercado para el producto Q no se cumple por 20 unidades. Paso 2. Se decide cuánto explotar las restricciones del sistema. TOC se basa en la premisa de que el desempeño de un sistema se determina por sus restricciones. Se centra en la maximización del uso de las restricciones en relación con la meta (es decir, obtener dinero). Explotar B significa maximizar el rendimiento por unidad de B consumida. En la tabla 10-6 se calcula la contribución por minuto restringido que da $3.00 para P y $2.00 para Q. Es más rentable producir todo lo que sea posible de P (esto es, 1 00 unidades) antes de producir Q.

Las 100 unidades P consumen 1500 minutos restringidos, y dejan 900 minutos para Q, lo cual es equivalente a 30 unidades de Q. Se puede observar que, en este caso, la regla de explotar la restricción da la misma solución que el modelo de programación lineal. Paso 3. Se supedita todo lo demás al paso 2. Este paso se realiza con la intención de asegurar que explotar la restricción sea una guía para las demás decisiones: compra de materia prima, programación de centros de trabajo, etcétera. Se quiere mantener la restricción ocupada y, al mismo tiempo, conservar un "buen valor" para las medidas operacionales mencionadas. La técnica TOC usada para explotar la restricción es tambor-amortiguador-cuerda (TAC), que se estudiará más adelante. Paso 4. Se elevan las restricciones del sistema. Todo el esfuerzo que se hace en este paso está encaminado a lograr un mejor desempeño de la restricción respecto a la meta: reducción de tiempo de preparación, mantenimiento preventivo, etcétera, por mencionar algunas posibilidades. Un enfoque distinto es mover, si se puede, los trabajos con la menor ganancia por minuto restringido fuera del cuello de botella a otras máquinas. Así, en el ejemplo, si la demanda del producto P pudiera incrementarse a 150 unidades por semana, una forma de manejar la demanda adicional sería cambiar el producto Q a otros recursos. El producto Q tiene una ganancia menor por minuto de restricción. Al cambiar el trabajo de un recurso restringido a uno no restringido, aumenta el rendimiento generado por el taller, con muy poco o sin incremento en los gastos de operación. Paso 5. Si se logra romper una restricción, se va al paso 1. Suponga que la demanda del mercado para los productos P y Q aumenta a 132 y 66, respectivamente. También, a través de mejoras de ingeniería, los tiempos de procesado en el recurso B se reducen a un tercio del valor original. Es sencillo verificar que el perfil de la capacidad es Porcentaje de carga por semana Recurso A Recurso B Recurso C Recurso D

110 55.0 96.25 68.75

El recurso A es ahora la restricción, ya que la restricción anterior (recurso B) se rompió. El proceso regresa al paso l. Sin este paso, se puede continuar con la programación de la producción como si la restricción del sistema fuera todavía el

recurso B; esto daría fin al proceso de mejoras y la inercia se establecería en el sistema.

TÉCNICA TAC Tambor-amortiguador-cuerda (TAC) es una técnica de control de producción para implantar los pasos de explotación, supeditación y elevación de TOC. Si el sistema tiene un cuello de botella, éste se convierte en un punto de control natural. Su tasa de producción controlan el del sistema. En otras palabras, el cuello de botella marca las pulsaciones que controlan el sistema, de ahí el nombre de tambor para este punto de control. La razón para usar el cuello de botella como punto de control es garantizar que las operaciones anteriores produzcan lo suficiente para crear un inventario antes del cuello de botella, para que no quede hambriento. Es congruente con la regla 6 de OPT: "los cuellos de botella gobiernan tanto la salida come el inventario en el sistema". La característica más importante del TAC es que un lote de proceso no necesariamente es igual al lote de transferencia (regla 7). Se presentará una definición precisa de ambos términos: Un lote de proceso es el número de unidades producidas entre dos preparaciones consecutivas. Un lote de transferencia es el número de unidades transportadas entre dos estaciones de trabajo adyacentes. En muchos sistemas de manufactura, lotes de proceso y de transferencia son iguales. El lote de transferencia se basa en la parte. El lote de proceso se basa en el proceso. Considere, por ejemplo, una línea de ensamble. Según las definiciones anteriores, el lote del proceso es infinito y el lote de transferencia es ¡uno! La técnica TAC es, en esencia, un sistema de retroalimentación. La figura describe esta operación. La línea de producción mostrada en esa figura tiene una operación cuello de botella (CB), con un amortiguador colocado antes. El propósito del amortiguador es proteger; cuello de botella de fluctuaciones y variaciones en su tasa de alimentación (es decir, explota la restricción).

El tamaño del amortiguador se mide en tiempo estándar, el tiempo requerido por el cuello de botella para procesar todos los artículos que hay en el amortiguador. El amortiguador es'"... ¿Conectado con el punto de despacho de la materia prima al principio de la línea de producción a través del ciclo de retroalimentación llamado cuerda. Este ciclo de retroalimentación comunica la producción en el cuello de botella con el punto de despacho de la materia prima. El punto de despacho envía sólo la cantidad determinada para mantener el inventario del amortiguador. El tamaño sugerido del amortiguador es ¼ del tiempo de entrega total real del sistema. Entonces, si toma ocho horas recorrer del punto de despacho al final de la línea, el tamaño del amortiguador debe ser de dos horas. Si todo funciona como se planeó, el ciclo de retroalimentación determinará el ritmo de despacho, y el tamaño del amortiguador no cambiará. Sin embargo, si el tamaño del amortiguador baja de este tamaño recomendado, debe tomarse una acción correctiva para acelerar la salida de material y establecer y corregir la causa del retraso. No existe una base teórica para el tamaño sugerido del amortiguador. La mejor manera de determinado es mediante experimentación. Se comienza con un nivel alto del amortiguador, se verifica el intervalo de las variaciones y se reduce si es posible. Si el cuello de botella es en realidad un recurso restrictivo de la capacidad (RRC), TAC sugiere agregar un amortiguador de producto terminado al final de la línea. Esto se muestra en la figura siguiente En este caso el tambor es el mercado y hay otro ciclo de retroalimentación para las RRC. El amortiguador de tiempo protege la salida, y el inventario de producto terminado protege el mercado; cuando existe demanda, se dispondrá de productos terminados. Aquí, el mercado es el tambor y la cuerda hacia el RRC establece el ritmo de producción.

La programación TAC comienza por programar el cuello de botella (restricción). Después se programan las operaciones hacia atrás, desde el cuello de botella hasta el punto de despacho de la materia prima y, después, hacia adelante hasta el envío. El programa hacia adelante proporciona estimaciones de las entregas de los clientes. Entonces TAC se puede ver como una combinación de jalar y empujar. El despacho de materiales está gobernado por jalar y de ahí en adelante es empujar. Para concluir, la programación TAC consta de cuatro pasos: identificación de restricciones, programación de restricciones, decisión sobre la restricción de tamaño de amortiguador y decisión sobre el tamaño del amortiguador de envío. Mientras más cuellos de botella se tengan en un sistema, más difícil será su programación. La práctica ha demostrado que, por lo general, no hay muchos cuellos de botella en la producción real y en las líneas de ensamble. Una buena cifra aproximada es cinco o seis. Todavía más, estas restricciones muy rara vez interactúan. Aun así, programar cinco restricciones (y el resto del sistema) es bastante esfuerzo. Ahí es donde el sistema de software juega un papel importante.

PROGRAMACIÓN DE CUELLO DE BOTELLAS Se sabe que el cuello de botella es importante; una máquina cuello de botella debe determinar el programa para toda la planta. Se presentará un método para programación de cuellos de botella. Si es posible programar la máquina cuello de botella de manera efectiva, las otras máquinas se pueden ajustar a este programa. Las máquinas posteriores al cuello de botella se programan hacia adelante, por ejemplo, siguiendo las reglas de despacho. Las anteriores al cuello de botella se programan hacia atrás usando las fechas de entrega como en MRP. Detección de la máquina cuello de botella En la planta de manufactura, con frecuencia es sencillo encontrar la máquina cuello de botella; camine por la planta y montones de trabajo en proceso estarán apilados antes del cuello de botella. Otro enfoque es estimar la carga de trabajo de todas las máquinas. Una simple estimación es sumar los tiempos de procesado de todos los trabajos en cada máquina para llegar al trabajo total realizado por la máquina. Al dividir entre el horizonte de programación se obtiene un porcentaje. Así, si la máquina 1 tiene 34 horas de trabajos para procesar en una semana de 40 horas, su carga de trabajo es (34/40) x 100= 85%. La máquina con el mayor porcentaje de carga de trabajo será, muy probablemente, el cuello de botella. Programación de la máquina cuello de botella Denote la máquina cuello de botella por b, y sea j( b ) la operación del trabajo i hecho en b. Se sr be que el tiempo de procesado del trabajo en las máquina b es P¡j(b); Sea P; = Pij(b)' También se debe tomar en cuenta lo que ocurre con i antes y después de la máquina b. Defina el tiempo de liberación del cuello de botella para el trabajo i, r/ , como el tiempo en que el trabajo i llega a máquina b. Éste es el tiempo en que se libera el trabajo i más el tiempo que tarda en llegar "la máquina cuello de botella; esto incluye el procesado y los tiempos de espera para las operaciones anteriores en las máquinas que están antes. Inicialmente, se supone que no hay esperas. En la ecuación se pueden incluir estimaciones de los tiempos de espera a partir de datos históncos o de resultados de modelos de colas. También es necesario definir una fecha de entrega de cuello de botella para el trabajo i,dt , que refleje cuándo debe terminar la operación en el cueUc de botella. Para completar el trabajo i en su fecha de entrega, debe estar terminado en el cuello de botella un tiempo antes de la fecha de entrega al menos igual a la suma de los tiempos de procesado en las operaciones posteriores. Ahora se programa el cuello de botella como una sola máquina con tiempos de liberación distintos de cero. Éste es un problema NP-duro, por lo que se usa un heurístico de despacho (capítulo 8). La regla de prioridad depende de la medida

de desempeño para el taller. Carlier (1982) presenta un algoritmo de ramificación y acotamiento rápido que puede usarse si se necesitan soluciones mejores. Existen varias reglas de prioridad que se pueden usar en este algoritmo. Si la medida es el lapso (CnWc)' se elige el trabajo disponible al que le falta más trabajo, que es equivalente a TPL. Para el tiempo de flujo, se elige el trabajo al que le falta menos procesado. Para minimizar la tardanza máxima (T nWc ), se elige el trabajo de cuello de botella con la fecha de entrega más cercana. La prioridad de R&M usando la fecha de entrega de cuello de botella y el tiempo de procesado que falta es una buena regla para la tardanza total. El algoritmo produce un programa de trabajos en la máquina cuello de botella. Éste se debe convertir en un programa para todo el taller.

3.3 PROGRAMACIÓN EN INSTALACIONES CON ENFOQUE REPETITIVO. 1. Estrategia de procesos: Implica la determinación de cómo producir un bien o cómo programar un servicio. Es el conjunto de tareas u operaciones necesarias para obtener un producto y el orden en que se tienen que organizar. El objetivo es encontrar un camino para satisfacer los requerimientos de los clientes, y además cumplir con las especificaciones del producto de modo que se satisfagan los objetivos y costes de gestión. Tiene efectos a largo plazo e incide con: • Flexibilidad del producto y del volumen: En cuanto a la flexibilidad del producto porque se determina la posibilidad de personalización del producto, es decir, pasar de producir un tipo de producto a otro. En cuanto al volumen porque se diseña el proceso productivo de forma que se pueda ajustar a variaciones en las demandas. • Costes y calidad: El proceso seleccionado debe ajustarse según costes y calidad. 2. Estrategia de enfoque de proceso: Las instalaciones se organizan para realizar un proceso. Los procesos similares están juntos. Es adecuado para la fabricación de poca cantidad de producto con mucha variedad. También se conoce como: • Procesos intermitentes: Porque se realizan una gran cntidad de actividades y con cambios frecuentes. • Talleres. 3. Estrategia de procesos repetitivos:

Las instalaciones están organizadas en líneas de montaje (líneas de fabricación); utiliza módulos, es decir, partes o componentes preparados previamente. También se conoce como “cadena de montaje” o “cadena de producción”. Tiene una estructura más grande que el enfoque de procesos y menor que el enfoque de productos. Permite la cuasi personalización. Al utilizar módulos goza de la ventaja económica de ser un proceso continuo, y de la ventaja de que con una poca cantidad de producto se consigue una gran variedad. 4. Estrategia del enfoque de producto: Las instalaciones se organizan en torno al producto. Es adecuada para la fabricación de una gran cantidad de productos y con poca variedad. Se realiza en: -Unidades de fabricación discretas: En secciones distintas y separadas. -Procesos continuos de fabricación: No son intermitentes, y el material pasa de una sección a otra a un ritmo controlado. -Se caracteriza por tener unos costes fijos muy elevados debido al alto grado de especialización de las instalaciones. 5. La personalización a gran escala: -Supone producir lo que el cliente quiere en el momento en que lo quiere. -Elección entre procesos y equipos alternativos: -El análisis del equilibrio permite ver gráficamente los beneficios o pérdidas de las distintas alternativas de inversión en función de la producción o de la demanda esperada. -Este método se aplica cuando los procesos y equipos requieren de una elevada inversión inicial, y por tanto generan grandes costes fijos. -Diagrama del flujo de un proceso -Tareas u operaciones. -Zona de almacén/ cola de espera. -Flujo de material / clientes 8 servicios). -Punto de decisión.

3.4 PROGRAMACIÓN EN SERVICIOS. Una importante diferencia entre las manufacturas y los servicios, que influye en la programación, es que en las operaciones de servicios no es posible crear inventarios para amortiguar la demanda en situaciones inciertas. Una segunda diferencia es que la demanda suele ser menos previsible en las operaciones de servicios. La capacidad, que frecuentemente consiste en el número de empleados, es un factor crucial para los proveedores de servicios. Programación de la demanda de los clientes. Una forma de administrar la capacidad consiste en programar a los clientes en términos de tiempos de llegada y periodos definidos para el tiempo de servicio. Con este enfoque, la capacidad se mantiene fija y la demanda se nivela para proporcionar un servicio puntual y aprovechar mejor la capacidad. Para esto se utiliza comúnmente tres métodos: Cita Es un sistema a base de citas se asignan fechas específicas para brindar servicio a los clientes. Las ventajas de este método son la puntualidad en el servicio al cliente y una elevada utilización de los recursos de servicio. Sin embargo, si se intenta proveer servicios puntuales, debe tenerse cuidado con la duración de las citas a las necesidades individuales del cliente. Reservaciones. Se emplean cuando el cliente ocupa o utiliza realmente instalaciones relacionadas con el servicio. La principal ventaja de los sistemas de reservaciones es el tiempo de entrega que proporcionan y que permite a los gerentes a planear el uso eficiente de los recursos. Las reservaciones requieren a menudo alguna forma de pago inicial, para reducir el problema en caso de que el cliente decida no presentarse. Acumulación de pedidos. Una forma menos precisa de programar el servicio a los clientes consiste en permitir la acumulación de pedidos; esto significa que los clientes nunca saben exactamente cuándo van a empezar a recibir el servicio. Ellos presentan su solicitud de servicio a un empleado, éste recibe el pedido y lo añade a la fila de espera de los pedidos que ya están en el sistema. Se pueden emplear diversas reglas de prioridad para determinar qué pedido deberá atenderse a continuación. La regla habitual es que “a quien llega primero, se atiende primero”, pero si algún

pedido implica la rectificación de un pedido anterior, es posible que se le conceda una prioridad más alta. Programación de la fuerza de trabajo. Otra forma de administrar la capacidad por medio de un sistema de programación consiste en especificar los periodos de trabajo y de descanso para cada empleado durante cierto periodo de tiempo. Este método se utiliza cuando los clientes exigen una respuesta rápida y la demanda total puede ser pronosticada con un grado bastante aceptable de precisión. En estas circunstancias, la capacidad disponible se ajusta a fin de satisfacer las cargas de trabajo esperadas para el sistema de servicios. En los programas para la fuerza de trabajo el plan personal se traduce en programas específicos de actividades para cada empleado. El hecho de determinar qué días laborales trabajará cada empleado no hace que el plan de personal funcione bien. Para eso los requisitos diarios de la fuerza de trabajo, expresados en el plan de personal en términos agregados, deberán satisfacerse. La capacidad de la fuerza de trabajo disponible cada día tendrá que ser igual o mayor que los requisitos diarios. Restricciones Son los recursos proporcionados por el plan de personal y los requisitos impuestos sobre el sistema operativo. Sin embargo, es posible aplicar otras restricciones e incluso algunas consideraciones de carácter legar y otras relacionadas con el comportamiento. Las restricciones de esta índole limitan la flexibilidad de la gerencia para desarrollar los programad de actividades para si fuerza de trabajo. Las restricciones impuestas por las necesidades psicológicas de los trabajadores complican todavía más la programación. Algunas de esas restricciones han sido incorporadas a los convenios laborales. Programa de rotación. En el cual los empleados trabajan por rotación en una serie de días u horas laborales. De esta manera, en un periodo de tiempo determinado, todas las personas tienen la misma oportunidad de descansar los días feriados y los fines de semana y de trabajar ya sea durante el día, por la tarde o en la noche. Programa fijo. Que cada empleado trabaje los mismos días y horas todas las semanas.

Desarrollo de un programa para la fuerza de trabajo. Este método reduce la cantidad de la capacidad de holgura asignada a los días cuyos requisitos son bajos y obliga a programar primero los días que tienen requisitos altos.

BALANCEO DE LÍNEAS El balance de líneas es la asignación del trabajo a estaciones integradas a una línea, de modo que se alcance la tasa de producción deseada con el menos número posible de estaciones de trabajo. Normalmente se asigna un trabajador a cada estación. Las líneas que alcanzan el ritmo deseado de producción con el menor número de trabajadores es considerada como la más eficiente. El balance de línea debe realizarse durante la preparación inicial de la misma, cuando una línea se balancea para modificar su tasa de producción por hora, o cuando se introducen cambios en el producto o el proceso. El objetivo es tener estaciones de trabajo con cargas de trabajo bien balanceadas. El analista separa las tareas en elementos de trabajo, es decir, en las unidades de trabajo más pequeñas que puedan realizarse en forma independiente. A continuación, calcula la norma de trabajo que corresponde a cada elemento, e identifica los predecesores inmediatos, que deben llevarse a cabo antes de comenzar el siguiente. Tasa de producción deseada. El objetivo del balance de línea es acoplar la tasa de producción al plan de producción. El acoplamiento de la producción y la demanda asegura entregas a tiempo y previene la acumulación de inventario indeseable. Deben abstenerse de re balancear con mucha frecuencia, porque cada vez que se hace es necesario rediseñar los puestos de muchos trabajadores, perjudicando así temporalmente la productividad. El tiempo de ciclo. Es el tiempo máximo permitido para trabajar en la elaboración de una unidad en cada estación. Si el tiempo requerido para trabajar con los elementos de una estación es mayor que el tiempo del ciclo de la línea, entonces seguramente habrá cuellos de botella en la estación, impidiendo que la línea alcance la tasa de producción deseada. El problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea. Deben

existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica: 1) Cantidad. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo de producción y de la duración que tendrá la tarea. 2) Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en línea deben ser aproximadamente Iguales. 3) Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, sus ensambles, etc., y la prevención de fallas de equipo. Los casos típicos de balanceo de línea de producción son: 1) Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operarios necesarios para cada operación. 2) Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo. 3) Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma. BALANCEO DE LÍNEA TRADICIONAL El problema de balanceo de línea tradicional consiste en la asignación oportuna de las tareas a las estaciones de trabajo de manera que se optimicen los recursos disponibles. Cada tarea tiene una duración requerida para ser completada y asociada a ellas tiene unas restricciones de precedencia. Las restricciones de precedencia se refieren a que cada tarea puede ser asignada solo después de que todas sus tareas predecesoras han sido asignadas a estaciones previas. El conjunto de tareas asignadas a una estación constituye la carga de trabajo de la estación. El tiempo acumulado de las tareas es llamado tiempo de estación. Un balanceo de línea es factible solo si el tiempo de las estaciones no excede el tiempo de ciclo de la línea. En aquellos casos donde el tiempo de la estación resulte ser más pequeño que el tiempo de ciclo, la estación tiene un tiempo de ocio. Este es el resultado de la diferencia entre el tiempo de ciclo y el tiempo de la estación, como se puede observar en la siguiente ecuación. Tok = TC - T (Sk), .k Donde; K = Número de la estación TOk= Tiempo de ocio de la estación k TC=Tiempo de ciclo de la línea T (Sk)= Carga de trabajo (unidades de tiempo) asignada a la estación k Sk= Conjunto de tareas asignadas a la estación k T (Sk) = TC Restricción en la carga de trabajo

MÉTODO HEURÍSTICO La palabra heurístico proviene de la palabra griega “Heuriskein” que significa descubrir. Los heurísticos son un conjunto de reglas que tratan de descubrir una o más soluciones específicas de un problema determinado. Estas reglas están basadas en razonamientos deductivos de personas, debido a su intuición, conocimiento y experiencia. Por lo general los heurísticos se construyen para darle apoyo al algoritmo en los problemas que tienen dimensiones grandes. En siguiente tabla se muestra una comparación entre los heurísticos y algoritmos. Dos métodos heurísticos son proporcionados por Kilbridge & Wester y Helgeson & Birnie. Método De Kibridge & Wester 

Considera restricciones de precedencia entre las actividades, buscando

minimizar el número de estaciones para un tiempo de ciclo dado.  

 

El método se ilustra con el ejemplo siguiente. Definir el tiempo de ciclo, c, requerido para satisfacer la demanda e iniciar la asignación de tareas a estaciones respetando las precedencias y buscando minimizar el ocio en cada estación. Considerando un ciclo de 16, se estima que el mínimo número de estaciones sería de 48/16 = 3. Observando el tiempo total de I y analizando las tareas de II, podemos ver que la tarea 4 pudiera reasignarse a I.

 

Al reasignarse la tarea 4 a la estación I se cumple el tiempo de ciclo. Repetimos el proceso con la estación II. Podemos observar que la tarea 5, que se ubica en la estación III, se puede reasignar a la estación II.



La reasignación satisface el tiempo de ciclo.



Repetimos el proceso y observamos que el resto de las tareas pueden reasignarse a la estación III.



La línea se balanceó optimizando la cantidad de estaciones y con un ocio de cero.

Método De Helgeson & Birnie •Consiste en estimar el peso posicional de cada tarea como la suma de su tiempo más los de aquellas que la siguen

•Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.

•La primera estación se formaría entonces de las tareas 1, 2 y 4 con pesos de 45, 37 y 34. El tiempo total es de 16 y no se violan precedencias.

•La siguiente asignación corresponde a las tareas 3 y 5 con pesos de 25 y 19. •El tiempo total en la estación II es de 16.

•La última asignación incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con pesos de 16, 9, 5 y 3 respectivamente. •El tiempo total de la estación III es de 16.

CONCLUSIÓN

Llevar a cabo la planeación agregada es la mejor herramienta para la administración de operaciones ya que es un proceso que nos ayuda a tener un buen movimiento entre los niveles de producción, las metas que se fijan los posibles errores que pudieran existir y los ajustes temporales en relación entre la oferta y la demanda ya que con esto se propone el nivel general de producción para hacer el mejor uso de los recursos disponibles. La meta de cualquier empresa es ganar dinero de forma sostenida satisfaciendo la necesidad de empleados clientes y accionistas. Si no gana una cantidad ilimitada es porque algo se lo está impidiendo para todo este tipo de problemas que existe se sugiere la implementación de estos tipos de procesos para que la los trabajos sean siempre eficientes pero sobre todo efectivos.

Bibliografía * Gold ratt Eliyahu Introducción a Teoría de Restricciones“Una mirada a sus fundamentos y aplicaciones” pág. 3 – 4 * http://es.scribd.com/doc/26803324/Admin-is-Trac-Ion-de-Operaciones-Teoria-deRestricciones