Presentación Balanceo de lineas

Criterios utilizados para el balanceo de línea.

Métodos y conceptos del balanceo de líneas.

El concepto de balanceo de líneas, es el proceso de distribuir el trabajo de montaje entre operarios. Este proceso de balanceo de una línea de montaje es la distribución de tiempos dentro de la misma actividad, principio de la división de la mano de obra. Este concepto se ha empleado en diferentes industrias como la de automóviles, componentes electrónicos, teléfonos etcétera.

El método de balanceo o equilibrio de la línea, incluye programación lineal, programación dinámica, métodos heurísticos y técnicas de ejemplos basadas en computadoras.

El balanceo o equilibrio de líneas, divide en tareas individuales, lo que se pueden hacer simultáneamente mientras el proceso continúa. Estas asignaciones pueden ser consecutivas hasta que al producto se le agreguen todos sus elementos.

MSMA. Guadalupe Pineda

Balanceo de líneas.

Existen condiciones para que la producción en línea sea práctica así como problemas para su diseño. El problema de su diseño es igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones de trabajo, mientras que las condiciones para que la producción en línea sea práctica son: Cantidad, equilibrio y continuidad.

En cantidad, se refiere a que el volumen sea suficiente para mantener todo el proceso de la línea.

Continuidad, se deben de tomar en cuenta todo el suministro necesarios para poder realizar los procesos (piezas, materia prima, ensambles, sub-ensambles, herramientas etcétera.)



Equilibrio de línea es que todas las operaciones deben ser aproximadamente iguales.

El balanceo o equilibrio de línea, puede tener los siguientes casos:

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.



Conceptos:

Tiempo de ciclo: Tiempo de capacidad de producción como el tiempo en el que cada producto hace cierta actividad en determinado lugar de trabajo.

Estación de trabajo: Es el lugar en donde sea hacen ciertas actividades dentro de la operación. Estas estaciones de trabajo varían dependiendo la cantidad de trabajo, operarios así como trabajo.

Contenido total de trabajo: son todas las asignaciones totales consecutivas de trabajo. Este tiempo total de operación depende nuevamente por contenido y por trabajo.

Elemento racional mínimo: Es cuando ya no es posible dividir el tiempo y/o actividades de los elementos involucrados en el proceso, más allá del que el montaje puede realizar.

Tiempo de retraso del balanceo: Es el tiempo ocioso de la línea debido a las asignaciones del trabajo en las estaciones de trabajo. Este tiempo de ciclo se ve mermado debido a las diferentes duraciones de tareas y del ritmo de cada operación.



Las restricciones de balanceo, son las limitaciones impuestas al orden o a la secuencia de tiempo, en que los elementos de trabajo pueden ejecutarse, y son de tres tipos:

1. Restricciones técnicas en el orden de montaje de los componentes elementales.

2. Restricciones impuestas par las instalaciones o maquinaria en la línea.

3. Restricciones de posición, bien sea de uno o más trabajadores.



Heurística

La optimización heurística busca soluciones admisibles para la optimización de problemas en circunstancias donde la complejidad del problema o el tiempo limitado para su resolución no permiten la obtención de resultados exactos. Aunque el análisis de algoritmos de probabilidad y de peor escenario han dado una visión más profunda de los modelos clásicos, la mayoría de los modelos heurísticos desarrollados para problemas de optimización deben ser evaluados empíricamente aplicando procedimientos a un grupo de instancias específicas y comparando la calidad de las soluciones observadas y el costo (monetario y de tiempo) de implementar equipo informático.

Ejemplo aplicado: Balanceo de líneas – Método Heurístico

Con el fin de describir el método heurístico del balanceo de la línea, se dará una ilustración, la cual no se obtuvo de ninguna industria, ya que aunque en este campo existen muchos ejemplos, ellos involucran problemas técnicos que no tienen relación directa con el método.



Ejemplos:Cambiar una llanta

A continuación se describirá un ejemplo de balanceo de líneas con una analogía al proceso de cambiar una llanta. Se usa este tipo de analogías pues en una línea de ensamblaje real existen muchos factores técnicos que hacen este tipo de problemas mucho más complejos.

El motivo de este ejemplo es para ilustrar el método únicamente. En la siguiente tabla se enlistan las actividades que competen al

cambio de una llanta cuando hubo una pinchadura. Se muestran los tiempos de cada acción en segundos y la actividad que la precede.




Como se puede ver, existen 22 actividades esenciales para llevar a cabo el cambio de una llanta de manera exitosa.

Se debe clasificar las actividades de acuerdo al orden al que van sucediendo. Se puede ver en la tabla que las actividades 1,5 y 7 no tienen actividad que le precede. Esto quiere decir que cualquiera de estas actividades puede ser el inicio del trabajo.

En la siguiente tabla se enlistan las actividades ordenadas en grupos I, II, III,..., XII. A la derecha se muestran los tiempos por acción y la suma acumulada de los tiempos. Esto es esencial para el proceso de balanceo de línea.





Para realizar el balanceo de línea óptimo, se debe dividir este trabajo en estaciones de trabajo. Para lograr esto usamos el siguiente método:




Ejemplo de Balanceo de LíneaMétodo de Kilbridge y Wester

Considere el problema de balancear una línea de ensamble, con el fin de minimizar el tiempo ocioso en la línea. El tiempo y los elementos de trabajo necesarios para completar una unidad de producto son:



SOLUCIÓN1. Hay que construir un diagrama de precedencia, actividades en nodos

(AEN), de tal manera que las actividades sin precedencia queden todas acomodadas en una misma columna que se etiquetará con el número I, la segunda columna se etiquetará con el número II y contendrá a todos los elementos que tenían como requerimiento alguna actividad previa que se encontraba en la columna I.



Balanceo de líneas.Ejemplo:

Green Grass, Inc., fabricante de equipo para prados y jardines, está diseñando una línea de ensamble para producir un nuevo aspersor de fertilizante, el Big Broadcaster. A partir de la siguiente información referente al proceso de producción, construya usted un diagrama de precedencia para el Big Broadcaster.

Elemento de trabajo Descripción Tiempo (s)Predecesor(es) inmediato(s)

A Empernar marco de pata a tolva 40 NingunoB Insertar flecha de impulsión 30 AC Colocar eje 50 AD Colocar agitador 40 BE Colocar rueda motriz 6 BF Colocar rueda libre 25 CG Montar poste inferior 15 CH Colocar controles 20 D,EI Montar placa de especificaciones 18 F,G

Total 244

1. Construya el diagrama de precedencia.

A

C

F

G

I

B

D

E

H

40

50

25

15

18

30

40

6

20

2. Tiempo de ciclo

c = 1 / r

c = tiempo de ciclo en horas por unidad

r = tasa de producción deseada en unidades por hora

La Tasa de Producción deseada para la línea es de60 unidades por hora, por lo que el tiempo ciclo seríade c = 1/60 hora por unidad, o sea 1 minuto.

3. Mínimo Teórico

TM = ∑t / c

∑t = tiempo total requerido para el ensamble de cada unidadc = tiempo del ciclo

Por lo que TM = 244 seg/60 seg = 4.067 o 5 estaciones

4. Tiempo ocioso

Tiempo ocioso = nc - ∑t

n = número de estaciones

Tiempo ocioso = 5(60) - 244 = 56 seg

5. Eficiencia

Eficiencia (%) = ∑t /nc * 100

Eficiencia = 244/(5)(60)*100 = 81.3 %

6. Retraso del balance

Retraso del balance (%) = 100 - Eficiencia

Retraso del balance = 100 - 81.3 = 18.7 %


Estación Candidato Selección Tiempo acumulativo (s)

Tiempo ocioso (c=60 s)

S1 A A 40 20S2 B,C C 50 10

B,F,G B 30 30E,F,G F 55 5D,E,G D 40 20E,G G 55 5E,I I 18 42E E 24 36H H 44 16

S5

S4

S3

A

C

F

G

I

B

D

E

H

40

50

25

15

18

30

40

6

20

S1

S2

S3

S4S5

Solución del diagrama de precedencia.

A

C

F

G

IB

D

E

HS1

S2

S3

S4S5

Solución del diagrama de precedencia.

J

K

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