View
220
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
breve descripción de teoría referente a la ingeniería y diseño de operaciones para un sistema de producción
Citation preview
DISEÑO DE OPERACIONESIngeniería en Automática industrial
Ing. Martin Muñoz
En los procesos de producción es en donde la empresa genera su mayor o menor valor añadido.
Enfoque tradicional: Producción de grandes volúmenes de productos homogéneos (economías a escala)
Enfoque de producción ajustada: La mínima utilización de recursos de todo tipo posible (eliminación de consumos innecesarios o despilfarros)
Taichi Ohno: Principios y métodos del sistema de producción de Toyota (TPS) -> Lean Management
Característica de la gestión actual: Mayor flexibilidad en la gama de productos y los volúmenes de producción, para adaptarse a las exigencias variadas y cambiantes del mercado.
Planificación y gestión comercial (ventas y marketing), gestión económica y financiera y su control -> gestión basada en las actividades (ABM)
Empresa es toda unidad económica, autónoma, de
producción
Económica…
Una unidad económica por encima de otra calificación. No es pues una unidad jurídica, ni una unidad técnica (explotación de una tecnología).
Autónoma
Es autónoma y por tanto independiente del consumo de los productos obtenidos, en la organización y desarrollo de sus cometidos, debido especialmente a:
Desarrollo de los mercados
Desarrollo de sistemas monetarios
División y especialización de las actividades
Producción…
Dedicada a la producción, que en economía:
Cualquier actividad que comunique o aumente <utilidad> a un bien, será <producción>
Y por tanto, lo mismo la extractiva, que la manufacturera, que el comercio, el transporte o cualquier servicio, son susceptibles de ser actividades de una empresa.
Empresa es…
Una unidad económica, jurídica y social de producción formada por un conjunto de factores productivos, bajo la dirección, responsabilidad y control del empresario, cuya función es la creación de utilidad mediante la producción de bienes o servicios, y cuyo objetivo vendrá determinado por el sistema económico en que se encuentre inmersa.
Elementos de la empresa
Empresario
Factor humano
Bienes de capital
Recursos económicos y financieros
Organización
Relaciones con el mundo externo
Marco técnico, económico, político y social
Objetivos
Obtención y distribución de lucro
Funciones de la empresa
1. Interpretar al sector consumidor
2. Organizar
3. Factores de la producción
4. Riesgo: Técnico y económico
5. Previsión
La magnitud actual (P)
La magnitud actual y su tendencia (P y a)
La magnitud actual, su tendencia y evolución futura o ciclo (P/a/c)
ACTIVIDADES FUNCIONALES DE LA EMPRESA
1. Selección y proyecto del producto.
2. Adquisición y/o contratación de los factores de la producción.
3. Ejecución de la actividad productiva.
4. Suministro del producto al sector consumidor.
Factores limitativos
Factores económicos
Factores tecnológicos
Factores orgánicos
Factores sociológicos
Flujo de actividades de la empresa
Funciones de la dirección de la empresa
Procesos y Operaciones
La producción se lleva a cabo por medio de la ejecución de un conjunto de operaciones integradas en procesos.
Dirección de la producción: dirección de operaciones; operaciones como actividad propia de la producción
Producción pueden obtenerse bienes y servicios, por tanto es básicamente, una actividad económica.
Sistema productivo
La mejora del valor añadido, objetivo principal de la producción, se obtendrá por el aumento del valor final o reducción del inicial.
Cadena del valor
Producción es el conjunto de actividades desarrolladas con la utilización de unos medios o recursos convenientemente seleccionados, organizados y gestionados, para la obtención o adición de valor de uno o varios productos, a través de un proceso de producción. Este proceso debe estar sujeto a los métodos de operación más adecuados y a la gestión y control económicos que traten de lograr la máxima eficiencia, minimizando el tiempo y el coste del proceso (con lo que se hará máxima la productividad) y maximizando la calidad del producto, de forma que se optimice con ello el valor añadido obtenido
Cadena del valor y su optimización
Competitividad de la producción y estrategias de los productos
Optimización simultánea de calidad, tiempo y coste.
¿Hasta qué niveles es preciso ofrecer calidad, tiempo y costes mejores?
Estrategias de producto
Calidad – Nivel de prestaciones: Especialización y un mercado. Empresas capacitadas con buena imagen, prestigio y recursos para ello.
Funcionalidad – Coste: Cubrir una función específica al mínimo coste y con la máxima productividad.
Diferenciación: Distinguir el producto propio del que ofrecen los competidores, comunicándole algún elemento diferenciador.
Innovación: Empresas que estén capacitadas para desarrollar nuevas variantes de producto o incorporar a los mismos, características innovadoras.
Fiabilidad: Es una variante de la calidad, consiste en garantizar unas prestaciones sin fallo o problema alguno.
Tiempo: Cubrir con rapidez un área productiva, aún a costa de otros aspectos, sabiendo que los consumidores lo valorarán positivamente.
Flexibilidad: Ofrecer al cliente el producto con las características que más se ajusten a sus necesidades.
Servicio: Actualmente resulta de la mayor importancia para cualquier actividad donde haya un cliente, y el nivel a que se presta el mismo resulta determinante y clave para que el cliente se decida.
El producto: Características
El objetivo de la producción es obtener uno o varios productos, sean bienes o servicios.
Ofrecer distintas variantes o modelos de productos. (bien – servicio)
Apreciado y solicitado por el mercado. La presencia de un producto en un momento dado supone que éste lo requiere. Es decir, esta en su “ciclo de vida”
El producto: ciclo de vida
Periodo de tiempo de presencia del producto en el mercado, desde que se lanza, hasta que se ve superado por unos más nuevos, o deja de interesar o estar “a la moda” y desaparece.
Puede ser desde muy corto (modas) a muy largo plazo (vehículos, cines).
El motor es la demanda.
El concepto de ciclo de vida del producto, se puede definir con respecto a:
Una categoría de producto: leche, lavadora, computador, maquina de coser, etc.
Una forma de producto: leche en polvo, lavadora centrifuga, PC portátil.
Una marca: Klim, SAMSUNG, ACER, Singer.
Etapas del ciclo de vida
Diseño, desarrollo y despegue del producto: Penetración del mercado, costos altos, precios de producto altos, bajo nivel de producción.
Crecimiento: Aumento de ventas, mayor volumen de producción, bajo coste. Competencia
Madurez: Estabilización, competencia fuerte. Parte de la capacidad productiva se desvía a nuevos productos.
Declive: Renovación, actualización y adaptación a las nuevas corrientes
Clásico Ciclo-reciclo Madurez estable
Ventas crecientes
Ventas decrecientes
Mercado residual
Penetración rápida
Relanzamientos sucesivos
Características de las etapas del ciclo de vida
ETAPA DESARROLLO
CRECIMIENTO
MADUREZ DECLIVE
VENTAS
INNOVACIÓN
INVERSIÓN
PRECIO DE VENTA
COSTES
PRODUCCIÓN
COSTE VENTAS
RENTABILIDAD
Ejercicio
El producto y su elección
Alternativas de diseño y características, con sus modalidades y variantes, optando por optimizar los objetivos propuestos
Compatibilizar objetivos empresariales propuestos con las necesidades y requerimientos del cliente
Ejemplo de aplicación
Sea una empresa dedicada a la fabricación de muebles, la cual debe decidir la producción de nuevas líneas de producto, habiéndose establecido las alternativas siguientes, basándose en las preferencias manifestadas por los consumidores potenciales, en un estudio de mercado: mueble doméstico (MD), mueble de oficina (MO), mueble para hostelería y espectáculo (MH) y kits modulares y ensamblables de acuerdo con la necesidad del cliente (KM).
Alternativas de producto MD MO MH KM
Rentabilidad 4 3 2 3
Vida actual 3 4 2 5
Cuota mercado asequible 4 2 1 2
Ocupación de capacidad productiva 4 3 3 2
TOTAL 15 12 8 12
La Empresa decide que los objetivos a evaluar estarán representados por los conceptos que siguen:
1. Coste total (euros).
2. Beneficio neto (euros).
3. Período de maduración.
4. Incremento del beneficio anual.
5. Vida residual actual (años).
6. Cuota de mercado.
7. Demanda estable prevista (años).
8. Grado de ocupación de los medios productivos actuales.
9. Nuevas inversiones necesarias (euros).
10. Volumen de producción para alcanzar el punto muerto.
11. Porcentaje de la producción correspondiente al punto muerto respecto a la demanda revista.
12. Probabilidad de alcanzar las previsiones técnicas, económicas y comerciales.
13. Número de modelos precisos para cubrir totalmente el mercado previsto.
14. Puntos de distribución precisos para cubrir totalmente el mercado previsto.
15. Coste del control de calidad (euros).
16. Coste del servicio post-venta (euros).
Análisis del valor
El producto debe ser elegido y diseñado para atender las preferencias de los consumidores. Dependiendo del grado en que ello se alcance, se dirá que el producto tiene cierto valor.
Coste de producción también incide en el valor.
Análisis del valor: una herramienta que permite conocer “hasta qué punto el producto y su proceso de producción son los más idóneos”.
B = P*Q – C
C: costo global
Q: Cantidad
P: Precio
B: Beneficio global
Conceptos de valor o coste
1. Coste estricto: Obtenido por contabilidad, materias primas, mano de obra, energía y todos los gastos derivados de la producción.
2. Valor de uso: Derivado de las características del producto que lo hacen interesante para el consumo
3. Valor de estima: Valoración del producto en relación al interés que se le concede.
4. Valor de cambio: Cuantía por intercambio entre productor y consumidor
Utilidad de un producto
Función que debe desempeñar el producto
Interés que despierte en el consumidor
Valor o precio en intercambio o venta.
Aplicado al diseño del producto:
Conocimiento del producto y sus características
Determinación de posibles alternativas.
Proceso creativo
1. Métodos no guiados: Ideas al mejor diseño sin pauta alguna. Productos para los que sus características no están diseñado o están vagamente. Ej. Brainstorming
2. Métodos guiados: Guía completa de pasos a efectuar. Mejora de productos preexistentes con características determinadas. Ej. Exploración conducida.
3. Mixtos: Exploración guiada parcial y libertad de control. Ej. Matrices de características.
Consulta
Brainstorming
Biónica
Palabras al azar
Bisociación
Lista de atributos
Pensamiento lateral
Análisis funcional
Análisis matricial
Exposición y un ejemplo práctico.
Método matriz funciones/utilidades alternativas
Ejemplo Se trata de diseñar una lámpara para mesa de despacho, dirigida a la
gama alta del mercado (mesas de despacho de directivos o profesionales).
Los modelos para los que se realiza el estudio serán los siguientes:
M1: Lámpara de base grande y brazo rígido corto y bombilla normal.
M2: Lámpara de base grande y brazo articulado corto con bombilla normal.
M3: Lámpara de base pequeña y brazo largo de doble articulación con bombilla normal.
M4: Lámpara de base pequeña y brazo corto articulado con bombilla halógena.
M5: Lámpara de base pequeña y brazo largo de doble articulación y bombilla halógena.
Valor de uso: 3
Valor de estima: 1
Valoración utilidad/coste
M1: 15,6 €
M2: 18 €
M3: 19,2 €
M4: 22,8 €
M5: 24 €
V(U/C) [M] = UTotalPonderada / C
Dirección de operaciones
El rendimiento y la competitividad de la empresa emanan, en gran medida, de los correspondientes a las actividades de su sistema productivo.
Las actividades de un sistema se componen de “operaciones”: fabricación.
Dirección de operaciones: Gestionar adecuadamente las operaciones.
Tipos de actividades:
Añaden valor al producto: Operaciones
No añaden valor al producto: Actividades de soporte a las operaciones
Producción
Obtención de uno o más productos, de acuerdo con el procedimiento más adecuado (el proceso de producción), con la utilización de los medios humanos materiales más adecuados (factores de la producción) y con el empleo de métodos más eficaces para que se lleve a cabo con la máxima eficiencia y competitividad, que implicará obtener un producto de la máxima calidad y con el tiempo y coste mínimos.
Funciones de gestión del sistema productivo
Determinación y normalización de los procesos productivos
Determinación de los medios más adecuados para poner a disposición del sistema productivo y distribución en planta del proceso
Planificación y programación de la producción para los distintos productos, con definición del tamaño de lotes
Análisis y optimización de los métodos de trabajo más adecuados
Estudio y optimización de movimientos de materiales, herramientas y personas
Análisis y optimización de tiempos de cada fase del proceso.
Análisis, evaluación y distribución de tareas y formación del personal
Establecimiento de sistema de control de la producción
Establecimiento de sistemas de gestión y control de la calidad
Establecimiento de los sistemas de gestión del mantenimiento
Eficacia de un S.P.
Materiales: Clase, calidad, costos, cantidad, proveedores, entre otros. Adicionalmente, plazos de entrega y cumplimientos.
Maquinaria, instalaciones y elementos de capital productivo: Adecuados para el proceso y calidad. Organización y máxima ocupación.
Mano de obra: factor humano, su formación, capacitación y productividad.
Por su parte, la complejidad de la organización de un S.P. y por tanto de la labor del departamento responsable de su gestión, estará en relación con un conjunto de factores, tales como:
Cantidad de elementos y subconjuntos de ellos que componen el producto
Cantidad y diversidad de operaciones que componen los procesos productivos
Nivel de dependencia técnica o temporal de cada elemento o subconjunto con otros del producto
Posibilidad de preparación y adaptación rápida de las máquinas a distintas clases de trabajo
Complejidad de la relación entre los pedidos de materiales, plazos de entrega de éstos y cantidad y pedidos diferentes que pueda comportar el producto
Nivel de exigencia en las fechas de finalización y entrega de productos.
Organización de S.P: Aspectos
Normalización: Adaptar a normas preestablecidas, lo más universal posible
Racionalización: Siguiendo un adecuado análisis ordenado y científico para cada aspecto
Simplificación: En el diseño y variedad del producto
Especialización: Descomposición en tareas sencillas y fáciles de implementar y ejecutar.
Planificación e implantación
1. Previsión de la demanda
2. Planificación de la capacidad
3. Diseño de procesos y distribución de planta
4. Implantación de los procesos de acuerdo con los métodos de trabajo más eficaces
5. Planificación de la producción
6. Gestión de los materiales y existencias
7. Programación y control de operaciones
8. Integración de las actividades de suministro de materiales y de producción junto a la distribución del producto acabado.
9. Gestión y control de la calidad y mantenimiento adecuados
Procesos de producción, características y análisis
De acuerdo a la metodología por Alford: “subdivisión o descomposición de un proceso de fabricación, o de un proceso administrativo, en sus operaciones, componentes y en sus movimientos concomitantes, de modo que cada operación y cada manipulación del material puedan estudiarse aisladamente y averiguar su necesidad y su eficacia en el proceso”
Condicionantes
Internas: equipamientos instalados para otras líneas de producción, limitaciones financieras, tecnológicas, etc.
Externos: sistemas disponibles en función de los objetivos de producción
Un condicionante importante es, el aprovechamiento de la tecnología implantada en el sistema productivo y las instalaciones preexistentes.
Adaptación al proceso a implantar y, en consecuencia, que permitan lograr la productividad, calidad, coste y tiempo de ejecución requeridos.
Grado de saturación de su utilización actual
Experiencia acumulada acerca de las técnicas de producción utilizadas, en las instalaciones existentes.
Representación y análisis de los procesos y sus actividades
Analítica o descriptiva
Tiempos de persona-tiempos de máquina
Tiempo máquina: Tiempo que transcurre necesariamente, con o sin máquina de por medio, pero sin intervención de la persona.
Proceso industrial: Pintura de una pieza que precisa dos horas para secarse, antes de poder realizar nuevas operaciones en la pieza
Proceso administrativo: Petición de autorización que precisa de veinticuatro horas de espera, hasta que sea concedida, para continuar con el proceso
“waste” en sistemas lean: Consumen tiempo y por tanto generan un coste, pero no aportan nada al producto.
Representación gráfica: por medio de diagramas
Circulación de materiales.
Actividades que pueden llevarse en los procesos en 5 tipos. Estandarizado por American Society of Mechanical Engineers (A.S.M.E.)
Operación, inspección, transporte, almacenaje y espera.
Es posible actividades combinadas.
Distribución en planta
Disposición orientada al proceso, en la que los puestos de trabajo están agrupados funcionalmente, es decir, por el tipo de actividad que desarrollan (su función), pero sin relación alguna con el producto, que se mueve en cada operación hacia el puesto de trabajo adecuado, allí donde se halle.
Disposición orientada al producto, en la que los puestos de trabajo están dispuestos en flujo, de acuerdo con la secuencia de operaciones a seguir por el producto a obtener.
Distribución funcional (por talleres, en la producción industrial)
El producto, a base de recorridos masomenos complejos y diferenciados, pasa de un puesto a otro.
Equipamientos genéricos, de gran capacidad, con frecuencia costosos y precisan una mano de obra experta y especializada.
Ningún puesto de trabajo está dedicado a un producto en concreto.
En producción industrial: Cualquier taller (mecanizado, soldadura, etc.)
En producción de servicios: Aquellos en los que es la persona la que se desplaza a puestos de atención fijos: Supermercado, hospital, banco, aeropuerto, hotel, restaurante, etc.)
Distribución orientada al proceso o funcional
Distribución funcional
Disposición en flujo (en cadena, en los procesos de ensamblaje)
Asegura un FLUJO directo para el producto
Productos con alto grado de homogeneidad
intercambiabilidad de componentes
volumen de producción elevado
demanda nivelada (regular)
Gran organización en el proceso y abastecimiento
En producción industrial: Cualquier cadena de montaje (automóviles, televisores, etc.)
En producción de servicios: Aquellos que se prestan asimismo en cadena. Ej. self service
Ejemplo: Restaurante
Distribución orientada al producto o en flujo
Disposición en flujo
Disposiciones derivadas
Criterio: Volumen de producción exigido.
Disposición de puesto fijo o cadena de puestos fijos: Lotes muy pequeños de producto variado, a cada producto se le realizan las operaciones convenientes. Productos ahora pueden ser voluminosos y pesados y puede convenir que no se muevan.
Producción industrial: Fabricación de locomotoras o generadores de vapor. Por proyecto: un trasatlántico o un edificio
Producción de servicios: Organizar un congreso o un espectáculo. Por proyecto: Organizar unas olimpiadas
Disposiciones derivadas
Disposición en flujo continuo: Volumen de producción muy elevado, producto insignificante y homogéneo. Se mide por medidas de flujo (toneladas, metros, litros, etc.)
En producción industrial: Cemento, hilo, alambre, etc.
Producción servicio: Pintar varios kilómetros de una carretera, oleoducto, gaseoducto.
Características de los tipos de distribución en planta
Tendencia actual
Característica de la gestión actual:
Mayor flexibilidad en la gama de productos y los volúmenes de producción, para adaptarse a las exigencias variadas y cambiantes del mercado.
Rapidez y bajo costo
Sistemas para aprovechar al máximo las ventajas de la disposición orientada al producto y conjugarlas con el logro de la mayor flexibilidad en su diseño
Montajes: orientado al producto
Componentes: tipo proceso
Células flexibles
Disposición de tipo producto, en la que se lleva a cabo un proceso. Los equipos se hallan dispuestos en línea (forma de u)
Algún proceso puede no pasar por algún(os) puesto(s) de trabajo
Algún producto puede requerir algún retroceso o diferenciación de recorrido
Algún producto, puede precisar alguna operación fuera de la célula.
Agrupar productos en familias asignadas a células distintas. La preparación del proceso para el cambio de producto, para que sea con rapidez.
Elección del tipo de disposición
Se tendrán en cuenta los siguientes factores:
Producto y su diseño
Grado de estandarización del producto
Volumen de producción
Proceso de producción adecuado y tipos de equipamiento
Puestos de trabajo y tareas de cada uno
Matriz producto-proceso
Aspectos determinantes
Producto
Variedad de modelos a producir
Volumen a obtener (ciclo de vida)
Etapa de la cadena de valor
Especialización funcional de la estrategia competitivca
Producción
Tipo de proceso, adaptación a una distribución
Tipo de control del proceso
Producción funcional a medida (job shop)
Lotes mas o menos pequeños
Amplia variedad de producto
Poca o nula estandarización
Equipos de escasa especialización, personal altamente cualificados
Equipos inactivos si no se precisan, personas permanentemente ocupadas
Cartera de pedidos pendientes (alargamiento de plazos de entrega)
Cantidad de stock de materiales y trabajos en curso
“cuellos de botella” en puestos con mayor carga de trabajo (desequilibrio)
Innovación y flexibilidad
Ejemplo: Sector informático
Producción funcional en lotes
Proceso de obtención requiere más operaciones y éstas son más especializadas
Maquina algo más sofisticada y enfocada
Automatización baja y buena flexibilidad
Bastantes versiones a elegir (no es “a medida), variedad grande
Lotes de mayor volumen
Producciones sobre pedido
Características de orientación al proceso
Flexibilidad y funcionalidad
Ejemplo: Sector informático
Producción en línea o cadena (flow shop)
Lotes más o menos grandes, pero técnicamente homogéneos
Tras la fabricación de un producto se hace un ajuste y se produce el siguiente lote.
Variedad muy baja y elevada cantidad
Ciclo gobernado por tiempo de operario: variación del producto
Ciclo automatizado: volumen superior
Procesos pueden y deben hallarse equilibrados
“Cuellos de botella”
Incidencias
Productividad: coste, calidad y tiempo
Ejemplo: Sector informático
Producción en flujo continuo
Cada máquina y equipo están diseñados para hacer la misma operación
Gran volumen, con gran calidad y costes bajos
Variedad muy baja
Productos estandarizados y nuevas modalidades llegan muy tarde
Proceso altamente automatizado
Operarios destinados a tareas de mantenimiento, control de calidad, etc.
Competitividad en calidad, coste y tiempo a muy alto nivel
Ejemplo: Sector informático
Etapas de planificación estratégica
La producción debería ser un departamento clave para la empresa, pero priman otros (marketing y finanzas).
Influye también, la etapa de la cadena de valor en la que la empresa decida actuar, dando como resultado una importancia estratégica distinta (dependiendo de la etapa)
Primera etapa: la producción no quiere influir en el desenvolvimiento de la empresa. Priman los aspectos comerciales o financieros
Segunda etapa: Cierto grado de estrategia específica del producto y su producción, sin que sobresalga nada en este aspecto respecto a otras empresas o marcas
Etapas de la planificación estratégica
Tercera etapa: Incorporación de estrategias específicas de la producción, que llevarían a la empresa a emplear procesos u ofrecer productos estratégicamente diferenciados
Cuarta etapa: Diferenciación absoluta del proceso o el producto como estrategia básica de la empresa.
Gestión de la producción
La actividad productiva que desarrolla una empresa debe estar organizada de manera que logre los objetivos previstos optimizándolos en lo posible.
Una producción técnicamente correcta pero con un coste más allá de lo admisible, no tendrá interés alguno para la empresa
“Principios y métodos de dirección científica”, Frederick Winslow Taylor
Estudios de métodos y análisis de tiempos
Lograr la máxima economía de tiempos
Gestión de la producción
Trabajo: División del trabajo, especialización y métodos científicos
Control: Análisis de tiempos e incentivos
Organización y responsabilidad: dirección profesionalizada
Henry Ford, fabricación en cadena de automóviles:
Racionalización, normalización, control e introducción de máquinas
Simplificación y secuenciación de tareas y recorridos: introducción de las cadenas de producción
Coordinación y rapidez
Calidad de trabajo y ambiente social
Renovación
“Escuela de relaciones humanas”, aportación de las teorías X e Y de McGregor
La persona debe estar sometida a una autoridad e incentivada económicamente (teoría X)
La persona responde a mejoras de tipo social y motivación para su trabajo (teoría Y)
Teoría Z, William G. Ouchi
Progresión a la teoría Y
Nuevas posibilidades: iniciativa, espíritu de grupo y participación y también lealtad
Gestión de la producción
Los sistemas productivos en la actualidad se organizan y gestionan basándose en tres objetivos:
La producción y los procesos, métodos de trabajo y gestión de los recursos
El mercado y los productos y su adaptación a la flexibilidad que exigen
Recursos humanos y su formación, motivación, incentivación y participación
Dos grandes enfoques:
Economías a escala: producción en masa
Modelo de gestión LEAN
Lean management
Mejorar aspectos de la competitividad:
Calidad
Productividad
Costes
Tiempo de respuesta
Variedad en la gama de producto
Flexibilidad
Lean Enterprise Institute (LEI), James P. Womack (1997)
www.lean.org
Just in Time
Lean management aplicado a la producción: lean manufacturing o producción ajustada
La superproduccipon y la superautomatización no son la solución actual para optimizar la productividad y menos aún la flexibilidad.
Utilización mínima de recursos.
Racionalizar, normalizar y simplificar los sistemas productivos y su implantación, antes de aplicar mas o menos intensivamente la tecnología y la automatización
SITUACION INICIAL
Mercados en expansión
Productos poco variados
Alta normalización del producto
Calidad: un factor más
Cliente poco exigente
Plazos de entrega no acuciantes
Servicio postventa no relevante
Ciclo de vida largo
NUEVA SITUACION
Nivel excesivo de oferta para la demanda
Gran variedad de producto
Nivel elevado de personalización
Calidad total, condición previa
Alto nivel de exigencia del cliente
Plazos de entrega muy cortos
Gran importancia de todo servicio anexo
Ciclo de vida cada vez más corto, que genera necesidad de cambios cada vez más rápidos
Sistema de producción lean o ajustada
Acometer, hasta donde sea conveniente, una extensa variedad de modelos de producto ampliamente personalizado.
Estudiar los deseos del consumidor, más que imponer el producto
Sistemas de producción flexibles
Adaptación al volumen de la demanda
Producción en masa: push
Just in time: pull
Características de las empresas y sus sistemas productivos, en la actualidad
Producción ajustada: la matriz producto proceso
Producción ajustada trata de alcanzar dos objetivos: Efectuar a producción con el mínimo empleo de recursos y mínimo
número de actividades.
Operativa con lotes de producción pequeños y elevada variación de producto
Producción Lean
Producción ajustada y gran flexibilidad
Abarcar eficientemente todas las características de la competitividad
Calidad
Tiempo
Coste
Flexibilidad
Funcionalidad
innovación
Flujo lineal
Características propias
Sistemas de fabricación flexible (FMS)
Otra alternativa a los tipos de producción
Uso intensivo de la tecnología por medio de equipos automatizados y programables informáticamente, para adaptarse a las variaciones de productos y procesos.
Producción mediante máquinas de control numérico
CAD
CAM
CIM
Fuerte complejidad tecnológica e inversiones muy importantes, tipos de producción muy concretos.
Consulta
1. Estereolitografía (SLA) Solid Ground Curing (SGC)
2. Selective Laser Sintering (SLS)
3. Ballistic Particle Manufacturing (BPM) y Multi-Jet Modeling (MJM)
4. Fused Deposition Modeling (FDM) y Shape Melting
5. Inyección sólida por Impresión (SPI) e Impresión 3D
6. Solidificación por interferencia Holográfica (holographic Interference Solid) y Polimerización Térmica de líquidos
7. Técnicas sustractivas: Lamined Object Manufacturing (LOM), Mecanizado de alta velocidad (MAV):
Mejora de la eficiencia y competitividad en cada uno
Tres operaciones A, B y C; con tiempos dispares de 3, 5 y 2 minutos.
Gestión basada en filosofía tradicional de producción en masa
Gestión basada en la producción ajustada
Enfoque alternativo: la gestión basada en las limitaciones
Modelo de gestión tradicional en masa
Gama de productos lo más estandarizada posible, cuya producción se lleva a cabo en grandes ´volúmenes para lograr el máximo de economías de escala.
Basa su competitividad en la producción:
Máquinas de gran capacidad
Mayor nivel de automatización posible
Personal experto en operaciones concretas
Características de la implantación y gestión del modelo de p. en masa
Optimizar los procesos, puesto a puesto, de forma independiente, maximizando productividad.
Lotes de producción grandes
Lotes de transferencia grandes
Enfoque push
Tendencia a implantación funcional
Trabajadores especialistas
Calidad al final
Mantenimiento por reacción a incidencias
Consecuencias inmediatas de p. en masa
Desequilibro del flujo
Stock en proceso
Stock en proceso (de nuevo)
Dificultad de variedad de productos por el tamaño de lotes
Colas
Tiempos de entrega
El coste puede no ser suficientemente bajo, debido a.
Despilfarro
Stock en grandes cantidades
Mucho producto por vender
Calidad muy costosa
Dificultad de competitividad para: tiempos de respuesta rápidos, calidad asegurada y flexibilidad. “Un producto BBB”
Mercados saturados
Poca diversidad
Disposición física del modelo de p. en masa
Implantación funcional tipo taller, predominante
Se adapta a los principios de producción masiva:
Cada operación se desarrolle independientemente
Operaciones del mismo tipo juntas, ventaja para el especialista
Flexibilidad (necesaria para el rígido modelo de gestión)
Distancia entre operaciones
Varios procesos comparten una misma máquina o equipo
Gestión basada en las limitaciones o cuellos de botella (TOC)
Teory of Constraints (TOC)
Organizar el sistema de producción en función del proceso y no a sus operaciones independientemente
Producción ajustada, pero con un nivel de exigencia variable: eliminación de despilfarros
E. Goldratt, referencia los cuellos de botella
Tiempos de ciclo se hayan supeditados a los cuellos de botella (operaciones cuya capacidad es menor a la exigida)
Operaciones NO cuellos de botella habrá un sobrante de tiempo, utilizados para absorber desequilibrios
Stock en cuellos de botella
Características del modelo de gestión basado en las limitaciones
Todas las operaciones del proceso, operen al ritmo del cuello de botella, independiente de su capacidad real.
Aumentar la capacidad del cuello de botella
Acciones para mejorar la eficiencia en C.B.
Evitar cualquier tipo de paro en los cuellos de botella
Evitar producir en los c.b. piezas que no se requieren de inmediato
Control de calidad antes del c.b.
Desviar procesos que puedan realizarse con otros recursos
Modificar el diseño
Personal de bajo rendimiento para apoyo a los c.b.
Preparaciones rápidas en las máquinas con c.b.
Stock de seguridad
El ritmo es el resultado de una media (150 piezas producidas en una jornada de 10 horas, corresponden a un ritmo de 1 pieza cada 4min)
Una operación funciona con un flujo de 1 kg. por minuto durante 5 horas y 2,33 kg. por minuto durante otras 5 horas (por lo que se trata de un flujo irregular). Veamos cuál es su capacidad:
Solución:
Los NO cuellos de botella que aún tengan sobrante de tiempo, lo aprovechen para recuperar tiempos perdidos en el puesto.
Los cuellos de botella NO tengan retrasos (stock de seguridad)
Lotes de transferencia: Se absorben en los no cuellos de botella.
Características TOC (resumen)
Gestión del proceso como conjunto
Capacidad producción limitada a los c.b.
Proceso equilibrado
Aumentos de producción, dirigidos a los c.b.
Reducciones de producción
Lotes de producción reducidos
Lotes de transferencia reducidos
Stock de materiales limitado y en línea con las necesidades de c.b.
Stock de productos solo en los c.b.
Calidad
Mantenimiento
Desperdicios o despilfarros
Todo lo que no añade valor al producto es despilfarro – Ford 1920
Todo lo que no sea la cantidad mínima de equipo, materiales, piezas, espacio y tiempo de operario, que resulten absolutamente esenciales para añadir valor al producto – Toyota (Fujio Cho)
Considerar que los tres grandes recursos de la producción, suelen estar utilizados a un nivel muy bajo
Materiales
Personal
Máquinas o equipamiento de producción
1. Despilfarro por sobreproducción o exceso de producción
Exceso de producción está en la base de toda gestión incorrecta y de todos los despilfarros
La producción en exceso supone anticipar un producto no solicitado aún por el mercado, redunda en costos de personal, energía y otros recursos
La producción de cada etapa del proceso de un producto, debe ser exclusivamente la necesaria para cubrir las necesidades del cliente. – W. Edwards (1950)
El tamaño del lote debe ser el demandado en todo momento
Fraccionar grandes cantidades, entregándolas en pequeños lotes
Diversidad de productos: Alternar lotes pequeños para cubrir con rapidez distintos clientes
Ejemplo:
Amortización de la inversión: 25%
Costes de mantenimiento periódico y de mejoras en prestaciones: 20%
Reparaciones y recambios: 10%
Energía y consumibles: 30%
Costes relacionados con la ubicación y superficie ocupada: 10%
Seguros, impuestos y otros: 5%
2. Despilfarro por sobreprocesamiento o proceso inadecuado El proceso debe estar sujeto a los métodos de operación más adecuados
3. Despilfarro debido a las existencias o stocks
4. Despilfarros debido a transportes y manipulación innecesarios
Una mala organización del sistema productivo, con un diseño del proceso y su distribución en planta mal planificados, pueden dar lugar a distancias recorridas por materiales y productos a todas luces excesivas e innecesarias
5. Despilfarro por movimientos innecesarios
La producción debe en todo momento añadir valor al producto. Los transportes y manipulaciones de materiales y productos son despilfarros y no añaden valor al producto, pero tampoco lo hacen los movimientos de las personas, que podrían evitarse
6. Despilfarro debido a los tiempos de espera
Es este uno de los despilfarros más claros y también más fáciles de detectar. Por otra parte, sin embargo, es muy difícil de evitar en toda su extensión.
La sincronización total entre las operaciones es indispensable para eliminar este despilfarro; tan importante es ésta, que su existencia puede justificar el nombre con que Toyota bautizó su sistema de gestión: Just in Time», es decir, justo a tiempo; si cada actividad se desarrolla justo en el momento preciso, no habrá tiempos de espera.
7. Despilfarro por falta de calidad
Los componentes o productos con defectos son un despilfarro evidente, ya que deben reprocesarse o tirarse, lo que en ambos casos supone un coste adicional.
Además, pueden dar lugar a desajustes en la programación, tales como paros de líneas, esperas, etc.; asimismo, se habrá incurrido en un coste adicional por la actividad desplegada para detectar el fallo.
Si el defecto se escapa al control y llega el producto defectuoso hasta el cliente se incurre en los costes correspondientes a reponer o reparar dicho producto, sin contar con el desprestigio y la posible pérdida del cliente.
Para evitar defectos y por tanto fallos de calidad, no bastará con establecer controles que permitan conocer cuál es nuestro nivel de fallos. Deberá proveerse de una organización del proceso que evite la producción con posibilidad de fallos.
Modelo de gestión Lean
Poka-joke
Operativa
• En la medida en que los procesos avancen sin interrupciones, se habrán eliminado los desperdicios de todo tipo
• Producción en flujo continuado, la ausencia de stocks de materias primas, materiales en proceso y producto acabado, y la flexibilización de los elementos básicos del proceso
Aspectos a evitar
La disposición orientada al proceso
Todo cambio de producto complejo o con exceso de tiempo para realizarlo
Falta de equilibrio en flujo de materiales
Falta de equilibrio en duraciones del proceso en cada sección o línea
Problemas de calidad en el producto
Problemas de calidad en el proceso (especialmente averías en máquinas)
Problemas de calidad de trabajo en el personal (absentismo, formación, etc)
Cualquier problema derivado de despilfarros
Cualquier problema derivado de la falta de flexibilidad en proceso o personal
Cubrir aspectos de:
• Producción ajustada y regular (aspecto cuantitativo)
• Calidad total asegurada (aspecto cualitativo)
• Participación, motivación y formación de las personas (aspecto humano)
El tiempo como ventaja competitiva
Incorporación del tiempo como ventaja competitiva
Entregar el producto al proceso-cliente siguiente, en la cantidad y momento que precise
“Lead time”
Aplicación a toda la cadena del valor
Ingeniería simultánea o concurrente
Tiempo, factor inmerso en el despilfarro
1. Preparación de las máquinas y cambio rápido de producto en un proceso
2. Reducción de los plazos de producción
3. Sistema kanban concebido para enlace directo
4. Sistema pull
5. Los siete grandes despilfarros.
Tiempo como fuente de ventaja competitiva
Organización de los procesos con orientación al producto
Mejorar los procesos (estudio de métodos)
Reducir al máximo los tiempos de preparación
Trabajar en lotes unitarios o pequeños con la variedad conveniente
Toma de decisiones descentralizada
Planificar adecuadamente los suministros y los puntos en que son necesarios
Asegurar al máximo la calidad de los productos y el buen funcionamiento de las máquinas y equipos de producción
Rapidez en la innovación y su transmisión a la cadena de valor
Extender a otros departamentos, las reducciones de tiempo
Preparación rápida de máquinas
Técnicas SMED (Single Minute Exchange of Die)
Rapid Tool Setting (RTS)
Etapas fundamentales de implantación SMED
• Separar las operaciones MP de las MM
• Transformar el mayor número de MM a MP
• Simplificar operaciones, eliminando las posibles y disminuyendo el mayor tiempo de MP
• Las operaciones resultantes se pueden realizar de forma simultánea (como la ingeniería simultánea)
Ventajas en producción de SMED
La posibilidad de fabricaciones combinadas de pequeñas cantidades de producto variado
Aumentar la tasa de utilización y rendimiento de las máquinas, reduciendo tiempos de paro
Simplificar y automatizar
Posibilidad de realizar cambios en el programa de producción
Respuesta más rápida del comportamiento del sistema e información más rápida acerca de problemas derivados.
Las “5S”: la base para las implantaciones eficientes
Seiri: Organización
Seiton: Orden
Seiso: Limpieza
Seiketsu: Estandarización
Shitsuke: Disciplina
Gestion de la producción multiproducto
¿Líneas separadas o líneas multiproducto?
1. ¿Los productos son suficientemente compatibles técnicamente?
2. ¿Conviene?
1. Relación carga/capacidad
2. Nivel de variedad del producto
3. Nivel de inversión y espacio ocupado
3. ¿Preparación rápida?
Nivelado de la producción multiproducto
Mediante el nivelado o leveling se producirán, durante un periodo de tiempo dado, las cantidades previstas para cada producto de una gama multiproducto, en pequeños lotes que luego se repetirán hasta completar la cantidad planificada, alternado estos pequeños lotes
Con el nivelado de la producción de una gama de productos, se podrán alcanzar las ventajas de la producción en pequeños lotes (plazos cortos con ausencia de stocks, sobre todo) incluso con una implantación en flujo, atendiendo mejor las necesidades de los clientes de los distintos productos, sin anticiparse ni retrasarse con ninguno de ellos.
Ejemplo
Q A = 500; QB = 600; QC = 300
T = 250 horas
Multiproducto
Patrón de rotación
a) Producción mezclada o con mezcla de modelos
b) Producción en series monomodelo