Metodos de Balanceo de Lineas

7/18/2019 Metodos de Balanceo de Lineas

http://slidepdf.com/reader/full/metodos-de-balanceo-de-lineas-5697251e8f3f3 1/23

METODOS DE BALANCEO DE LINEAS

Establecer una línea de producción balanceada requiere de una juiciosaconsecución de datos, aplicación teórica, movimiento de recursos e inclusoinversiones económicas. Por ende, vale la pena considerar una serie de

condiciones que limitan el alcance de un balanceo de línea, dado que no todoproceso justifica la aplicación de un estudio del equilibrio de los tiempos entreestaciones. Tales condiciones son:

• Cantidad: El volumen o cantidad de la producción debe ser suficiente para

cubrir la preparación de una línea. Es decir, que debe considerarse el costode preparación de la línea y el ahorro que ella tendría aplicado al volumenproyectado de la producción (teniendo en cuenta la duración que tendr elproceso!.

• Continuidad: "eben tomarse medidas de #estión que permitan ase#urar un aprovisionamiento continuo de materiales, insumos, pie$as y subensambles. %sí como coordinar la estrate#ia de mantenimiento queminimice las fallas en los equipos involucrados en el proceso.

MÉTODO TÍPICO DE BALANCEO DE LÍNEAS:

Condiciones para el balanceo de lneas:

• &e da en producción en serie• &e cuenta con maquinaria especiali$ada

• Tiene mantenimiento activo• 'ay disponibilidad de materiales en ensambles y producción• Eiste precedencia en las etapas que la componen

In!or"aci#n re$uerida:

• "escripción detallada del proceso• )ol*menes de producción• +peraciones o elementos de trabajo• Tiempos estndar de operación

• &ecuencia de operaciones• estricciones de la $ona• Estructura de la línea

Procedi"iento:

-. "esarrollar red de precedencia. &i eisten restricciones por $ona, establecer #rupos por $ona



/. 0alcular el peso posicional para cada operación1. %si#nar las operaciones a las estaciones en secuencia tomando en cuenta

las restricciones

MÉTODO DE BALANCEO DE LÍNEA:

En el m2todo que aplicaremos es importante tener en cuenta las si#uientesvariables y su formulación:

3alanceo de líneas de ensamble aplicación para in#eniería industrial:

• 4as líneas de ensamble se caracteri$an por el movimiento de una

pie$a de trabajo de una estación de trabajo a otra.• 4as tareas requeridas para completar un producto son divididas y

asi#nadas a las estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta

la misma operación en cada producto.• 4a pie$a permanece en cada estación por un período de tiempo

llamado tiempo de ciclo, el cual depende de la demanda.• 0onsiste en asi#nar las tareas a estaciones de trabajo tal que se

optimice un indicador de desempe5o determinado.• El criterio para seleccionar una asi#nación de tareas determinada

puede ser el tiempo de ocio total. 6ste se determina por:

http://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml


http://www.monografias.com/trabajos/ofertaydemanda/ofertaydemanda.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/indicad-evaluacion/indicad-evaluacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml



http://www.monografias.com/trabajos15/indicad-evaluacion/indicad-evaluacion.shtml




• 7 8 9c Σ pi• "ónde 9 es el n*mero de estaciones de trabajo, c representa el

tiempo de ciclo y Σ pi corresponde al tiempo total de operación.• El propósito es el de tener 7 8 ;. Esto se daría si la asi#nación de

tareas puede hacerse a una cantidad entera de estaciones.• "os m2todos heurísticos son proporcionados por <ilbrid#e = >ester

y 'el#eson = 3irnie.

DIA%&AMA DE P&ECEDENCIA'

• Es una representación #rfica de la secuencia de los elementos del

trabajo se#*n la definan las restricciones de precedencia.• "efine #rficamente para una observación visual las restricciones de

precedencia que eisten entre los elementos de trabajo.

• &EST&ICCIONES DE P&ECEDENCIA: Tambi2n se conocen como

requisitos tecnoló#icos de secuenciación y se refieren al orden en elcual los elementos del trabajo pueden ser ejecutados y que estnormalmente limitado por los mismos hasta cierto punto.

• ELEMENTO MINIMO &ACIONAL DE T&ABA(O: &on las tareas

ms peque5as prcticamente indivisibles, en las que se puede dividir el trabajo.

• CONTENIDO TOTAL DE T&ABA(O: Es la suma de todos los

elementos de trabajo a reali$ar sobre la línea.• ESTACION DE T&ABA(O: Es una locali$ación a lo lar#o del flujo de

la línea donde se ejecuta trabajo, bien manualmente o condispositivos automticos.

• TIEMPO DE CICLO: Es el intervalo entre las pie$as saliendo ya

terminadas de la línea productiva.

LÍNEA DE )AB&ICACI*N + LÍNEA DE ENSAMBLE'



?na versión de una distribución orientada al producto es una línea de fabricación@otra es una línea de ensamble.

4a línea de fabricación construye componentes, tales como llantas para automóvilo partes metlicas para un refri#erador, en una serie de mquinas.

?na línea de ensamble junta las partes fabricadas en una serie de estaciones detrabajo. %mbas pertenecen a los procesos repetitivos y en ambos casos la líneadebe ser balanceada. Es decir, el trabajo llevado a cabo en una mquina debebalancear el trabajo reali$ado en la si#uiente mquina en la línea de fabricación,de la misma manera en que se debe balancear la actividad reali$ada por unempleado en una estación de trabajo, dentro de una línea de ensamble, estomismo debe llevarse a cabo con el trabajo hecho en la si#uiente estación detrabajo por el si#uiente empleado.

4as líneas de fabricación tienden a estar acompasadas por la mquina, yrequieren cambios mecnicos y de in#eniería para facilitar el balanceo.

DIST&IB,CI*N DE ,NA LÍNEA DE ENSAMBLE'

Aa que los problemas de las líneas de fabricación y las líneas de ensamble sonsimilares, se entablar la discusión en t2rminos de una línea de ensamble. En unalínea de ensamble, el producto #eneralmente se mueve vía mediosautomati$ados, tal como una banda de transportación, a trav2s de una serie de

estaciones de trabajo hasta que se complete.Esta es la manera en que se ensamblan los automóviles, y se producen losaparatos de televisión y los hornos, o las hambur#uesas de comida rpida.

Balanceo de lneas de ensa"ble aplicaci#n para in-eniera industrial

B 4as líneas de ensamble se caracteri$an por el movimiento de una pie$a detrabajo de una estación de trabajo a otra.



B 4as tareas requeridas para completar un producto son divididas yasi#nadas a las estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta lamisma operación en cada producto.

B 4a pie$a permanece en cada estación por un período de tiempo llamadotiempo de ciclo, el cual depende de la demanda.

B 0onsiste en asi#nar las tareas a estaciones de trabajo tal que se optimiceun indicador de desempe5o determinado.

B El criterio para seleccionar una asi#nación de tareas determinada puede ser el tiempo de ocio total. 6ste se determina por:

B pi7 8 9cB "ónde 9 es el n*mero de estaciones de trabajo, c representa el tiempo de

pi corresponde al tiempo total de operación cicloB El propósito es el de tener 7 8 ;. Esto se daría si la asi#nación de tareas

puede hacerse a una cantidad entera de estaciones.B "os m2todos heurísticos son proporcionados por <ilbrid#e = >ester y

'el#eson = 3irnie.

BALANCEO DE LÍNEAS .AN/LISIS DE LA P&OD,CCI*N0

El problema de dise5o para encontrar formas para i#ualar los tiempos de trabajoen todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea.

"eben eistir ciertas condiciones para que la producción en línea sea prctica:

-! 0antidad. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente paracubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo de

producción y de la duración que tendr la tarea.! Equilibrio. 4os tiempos necesarios para cada operación en línea debenser aproimadamente i#uales.

/! 0ontinuidad. "eben tomarse precauciones para ase#urar unaprovisionamiento continuo del material, pie$as, subensambles, etc., y laprevención de fallas de equipo.

Los casos tpicos de balanceo de lnea de producci#n son:

-! 0onocidos los tiempos de las operaciones, determinar el n*mero deoperarios necesarios para cada operación.



! 0onocido el tiempo de ciclo, minimi$ar el n*mero de estaciones detrabajo.

/! 0onocido el n*mero de estaciones de trabajo, asi#nar elementos detrabajo a la misma.

METODOS PA&A EL BALANCE DE LINEAEl balanceo de líneas casi siempre se reali$a para minimi$ar el desequilibrio entremquinas y personal mientras se cumple con la producción requerida. 0on lafinalidad de producir a una tasa especificada, la administración debe conocer lasherramientas, el equipo y los m2todos de trabajos empleados. "espu2s, se debendeterminar los requerimientos de tiempo para cada tarea de ensamble (comotaladrar un a#ujero, apretar una tuerca o pintar con aerosol una parte!. 4aadministración tambi2n necesita conocer la relación de precedencia entre lasactividades, es decir, la secuencia en que deben desempe5arse las tareas. En el

ejemplo si#uiente se muestra como convertir estos datos de las tareas endia#ramas de procedencias.

E(EMPLO:

Cueremos desarrollar un dia#rama de procedencias para una copiadora querequiere un tiempo de ensamble total de DD minutos. ?na ve$ proporcionadas lastareas, los tiempos de ensamble y los requerimientos de secuencia para lacopiadora.

?na ve$

construida la #rfica de precedencias que resuma las secuencias y los tiempos de



ejecución, pasamos al trabajo de a#rupar las tareas en estaciones de trabajo paralo#rar la tasa de producción especificada .este proceso incluye tres pasos:

1' tomar las unidades requeridas (demanda o tasa de producción! por día y dividir entre el tiempo productivo disponible por día (en minutos o se#undos!. Esta

operación da el tie"po del ciclo, o sea, el tiempo mimo que el productoesta disponible en cada estación de trabajo si debe lo#rarse la tasa deproducción:

0on base al dia#rama de precedencias y los tiempos de las actividades dados, laempresa determina que se dispone de 1; minutos productivos por vida. 4o quees mas, el pro#rama de producción requiere 1; unidades diarias como salida de lalínea de ensamble.

Tie"po del ciclo2Tie"po de producci#n disponible por da3,nidadesre$ueridas por da

Tiempo de ciclo 8unidades

utos

40

min480

8 - minutosFunidad

4' calcular el n*mero mínimo teórico de trabajo. Este es el tiempo total deduración de las tareas (el tiempo que lleva hacer el producto! dividido entre eltiempo del ciclo. 4as fracciones se redondean hacia arriba al si#uiente numeroentero:

N5"ero "ni"o de estaci#n de traba6o 2

∑=

n

i 1

tie"po para tarea i3tie"po delciclo

G*mero de estaciones de trabajo 812

66

8 H.H o D

7' balancear la línea asi#nando tareas de ensamble específicas a cada estaciónde trabajo. ?n balanceo eficiente permite completar el ensamble requerido,se#uir la secuencia especificada y mantener el tiempo muerto en cada estaciónde trabajo en un mínimo. ?n procedimiento formar para lo#rarlo es:

a0 identificar una lista maestra de tareasb0 eliminar las tareas que estn asi#nadasc0 eliminar las tareas cuya relación de precedencia no se satisfaced0 eliminar las tareas para las que el tiempo disponible en la estación

de trabajo es inadecuada.e0 ?sar una t2cnica heurística de balanceo de líneas.



Efciencia =(6 estaciones) * (12 minutos)

= 66/72 = 91.7%66 minutos

Efciencia =(7 estaciones) * (12 minutos)

= 78.6%66 minutos

. 4a solución no viola los requerimientos de secuencia y que a#rupa lastareas en D estaciones. Para obtener esta solución, las actividades con elmayor n*mero de tareas se trasladaron a estaciones de trabajo de maneraque usara lo ms posible del tiempo disponible en el ciclo de - minutos. 4aprimera estación de trabajo consume -; minutos y tiene un tiempo muerto

de minutos.

4a se#unda estación de trabajo usa -- minutos y la tercera por - minutoscompletos. 4a cuarta estación de trabajo a#rupa tres peque5as tareas y sebalancea de manera perfecta en - minutos. 4a quinta tiene - minuto de tiempomuerto y la seta (con las tareas I e i! tiene minutos de tiempo muerto por ciclo.

El tiempo muerto total en esta solución es D minutos por ciclo.

Es posible calcular la eficiencia de balanceo de una línea si se divide el tiempototal de las tareas entre el producto del n*mero de estaciones de trabajo. "e estamanera la empresa determina la sensibilidad de la línea a los cambios en la tasade producción y en las asi#naciones a las estaciones de trabajo:

J Tiempos de tareas(Número real de estaciones de traa!o) * ("iem#o de ciclo

Efciencia



MÉTODO DE PESO POSICIONAL

M8todo de peso posicional o de 9el-eson and Birnie;

• 0onsiste en estimar el peso posicional de cada tarea como la suma de sutiempo ms los de aquellas que la si#uen

• 4as tareas se asi#nan a las estaciones de acuerdo al peso posicional,

cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.

• 4as tareas se asi#nan a las estaciones de acuerdo al peso posicional,

cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.• 4a primera estación se formaría entonces de las tareas -, y 1 con pesos

de 1H, /K y /1. El tiempo total es de -D y no se violan precedencias

4a4a si#uiente asi#nación corresponde a las tareas / y H con pesos de H y-L.

• El tiempo total en la estación 77 es de -D.



• 4a ultima

asi#nacionincluye las tareas D, K, y L, con pesos de -D, L, H y / respectivamente.

• El tiempo total de la estacion 777 es de -D.

E(EMPLO:

&e describe el si#uiente dia#rama de precedencias:

&e ve de este dia#rama que la unidadde trabajo (;;! se debe terminar antes

que las (;!, (;/!, (;H!, (;D!, (;1!, (;K!, (;!, (;L! y (-;!@ y que la unidad de trabajo(;-! debe ser terminada antes que las (;/!, (;1!, (;K!, (;!, (;L! y (-;!. 4a unidad(;;! o la (;-! pueden ser la primera, o bien, hacerse simultneamente. 4a unidadde trabajo (;/! no se puede iniciar hasta que las unidades (;;! y (;-! est2nterminadas, y así sucesivamente.



Para describir estas relaciones la computadora utili$a una matri$ de precedencias,como se ilustra en la fi#ura D. En este caso, el n*mero - si#nifica una relaciónde Mdebe preceder aM. Por ejemplo, la unidad de trabajo (;;! debe preceder a lasunidades (;!, (;/!, (;1!, (;H!, (;D!, (;K!, (;!, (;L! y (-;!. %simismo, la unidad detrabajo (;L! debe de preceder sólo a la (-;!.

%hora debe calcularse un Mpeso posicionalM para cada unidad. Esto se reali$acalculando la suma de cada unidad de trabajo y de todas las unidades de trabajoque deben se#uirla.

Por tanto, el Mpeso posicionalM correspondiente a la unidad de trabajo (;;! sería:

&umatoria <<= <4= <7= <>= <?= <@= <= <= <= 1< 2 <'>@ <'4? <'44< 1'1< <' <'4 <'4 1'74 <'> <'?? 2 @'4@'

Enlistando los pesos posicionales en orden decreciente de ma#nitud queda:



4os elementos de trabajo se deben asi#nar ahora a las diversas estaciones. Estose basa en los pesos posicionales (las tareas o elementos de trabajo con mayor peso posicional se asi#nan primero! y el tiempo de ciclo del sistema. Por tanto, el

elemento de trabajo con el mayor peso posicional se asi#na a la primera estaciónde trabajo.

El tiempo no asi#nado para esta estación se determina restando la suma de lostiempos de los elementos de trabajo asi#nados, del tiempo de ciclo estimado. &ihubiera un tiempo no asi#nado adecuado, entonces se puede asi#nar el elementode trabajo con el si#uiente peso posicional mayor, siempre que los elementos detrabajo en la columna de Mantecesores inmediatosM hayan sido ya asi#nados.

El procedimiento contin*a hasta haber asi#nado todos los elementos de trabajo.Por ejemplo, supón#ase que la producción diaria requerida era de /;; unidades yque se ha previsto un factor de apreciación o eficiencia de -.-;. Por tanto:

Tie"po de ciclo del siste"a2 .><40 .1'1<037<< 2 1'?< "inutos



&e#*n la disposición que se ilustra, con seis estaciones de trabajo se tiene untiempo de ciclo de -./ min (estación de trabajo Go. 1!. Tal disposición cumplir eneceso el requisito diario de /;;, y producir:

.><40.1'1<031'74 2 7>1 unidades

&in embar#o, con seis estaciones de trabajo se tiene un tiempo de inactividadconsiderable. El tiempo muerto por ciclo es

Para un equilibrio ms favorable el problema se puede resolver para tiempos deciclo de menos de -.H; min.

4o anterior puede ori#inar valores mayores del n*mero de operarios y de laproducción por día, que tendr que ser almacenada. +tra posibilidad comprende laoperación de la línea con un balanceo o equilibrado ms eficiente para un n*merolimitado de horas por día.



'4MÉTODO DE BALANCEO: CANDIDATO DE TIEMPO MA+O&'

C 2 TIEMPO DE CICLO

2 O&AS PLANEADAS DE T&ABA(O

P 2 FOL,MEN DE P&OD,CCI*N DESEADO

G "n' 2 NHME&O MINIMO DE ESTACIONES DE T&ABA(O

E(EMPLO:



DIA%&AMA DE

P&ECEDENCIA:



MÉTODO DEBALANCEODE LINEAS:GILB&ID%E

+ ESTE&'

0ontin*e la asi#naciónen el orden del n*merode la columna, hastaque el tiempo del ciclosea alcan$ado o bienque el candidatocorrespondiente

provoque que dichotiempo de ciclo seeceda.

El proceso deasi#nación contin*a enesta forma hastaterminar con todos loselementos.



0 8 -.;; min.



METODO P&OP,ESTO PO& M'E' SLAFE&SON:

N&laveson propone un tiempo de ocio i#ual a cero (Tocio8;!Propone:B4as líneas de ensamble se caracteri$an por el movimiento de una pie$a deTrabajo de una estación de trabajo a otra.B4as tareas requeridas para completar un producto son divididas y asi#nadas a4as estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta la misma operación en0ada producto.B4a pie$a permanece en cada estación por un período de tiempo llamadoTiempo de ciclo, el cual depende de la demanda.B0onsiste en asi#nar las tareas a estaciones de trabajo tal que se optimice un7ndicador de desempe5o determinado.El criterio para seleccionar una asi#nación de tareas determinada puede &er eltiempo de ocio total: 6ste se determina por:

78 <cspiB"ónde 9 es el n*mero de estaciones de trabajo, c representa el tiempo picorresponde al tiempo total de operación & de ciclo yBEl propósito es el de tener 7 8 ;. Esto se daría si la asi#nación de tareas puedehacerse a una cantidad entera de estaciones. O

BALANCEO DE LÍNEAS DE ,NA PLANTA DE )AB&ICACI*N

4a planta de la asamblea final para el barco de vela oneperson de ach -;est en 0upertino, 0alifornia. En este tiempo solamente ;; minutos estndisponibles cada día para resolver una demanda diaria para D; barcos de

vela.

a0 "ado el drenaje si#uiente de la información el dia#rama de laprecedencia y asi#ne las tareas a los pocos sitios de trabajo posiblesresolver la demanda.

Tarea Tie"po Precedentes

% -

3 - %

0 %

" - 0



E / 0

Q - 0

I - ", E, Q

' 3

7 - I, '

b0 R0ul es la eficacia de la líneaS

c0 epita los pasos arriba con /;; minutos de tiempo de montaje dedisponible cada día. R0ul ahora es la eficacia de la líneaS

d0 epita los pasos arriba con 1;; minutos de tiempo de montaje dedisponible cada día. R0ul ahora es la eficacia de la líneaS

&espuestas:

a0

b0

Eficacia el 8 K



(las disposiciones m*ltiples en esta eficacia son posibles!

c0

Eficacia 8 D,K

(las disposiciones m*ltiples en esta eficacia son posibles!

d0



Eficacia 8 D1,L

(4as disposiciones m*ltiples en esta eficacia son posibles!



APLICACIONES DEL BALANCEO DE LINEA

&e tiene una línea de producción, consta de operarios, con los si#uientestiempos en minutos:

-.H -./ .H /.1 -.K -.L .1 -.

&e desea planear esta línea para el arre#lo ms económico, la línea debeproducir K;; unidades diarias. &e puede estimar el n*mero de operariosrequeridos en la línea de la si#uiente manera:

J M'E 2 1?'7 "inutos

N 2 << 3 >< K 1?'7 3 E 2 44'> 3 E

&i el analista planea una eficiencia del LH, el n*mero de operarios en la línea es:

.1 F ;.LH 8 /.D U 1 operarios

Tiempo en que debo producir una unidad:

1; F K;; 8 ;.DH minutos

El analista estimara cuantos obreros sern necesarios en cada operación,dividiendo el n*mero de minutos de cada operación, entre el n*mero de minutosen que es necesario hacer una pie$a.

Para determinar cul es la operación ms lenta, el analista divide los minutos de

cada operación, entre el n*mero de operarios:



Documents

Metodos de Balanceo de Lineas