El problema de balance de lneas de produccin

consiste en distribuir fsicamente las tareas o procesos individuales entre estaciones o celdas de trabajo, con el objetivo (idealmente) de que cada estacin de trabajo nunca est ociosa. Existe un balance perfecto en una lnea de produccin, cuando todas sus estaciones de trabajo tienen la misma cantidad de labor y el producto fluye sin retrasos.

Conocidos

los tiempos de las operaciones, determinar el nmero de operarios necesarios para cada operacin. Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el nmero de estaciones de trabajo. Conocido el nmero de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma.

Deben existir ciertas condiciones para que la produccin en

lnea sea prctica: I. Cantidad. El volumen o cantidad de produccin debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparacin de la lnea. Esto depende del ritmo de produccin y de la duracin que tendr la tarea. II. Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operacin en lnea deben ser aproximadamente iguales. III. Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la prevencin de fallas de equipo.

Determinar

las tareas que deben hacerse para completar una unidad de un producto en particular. Determinar el orden o secuencia en la que deben llevarse a cabo las tareas. Graficar un diagrama de procedencia, que se trata de un diagrama de flujo, en que los crculos representan tareas y las flechas que las interconectan representan las procedencias. Estimacin de los tiempos de las tareas. Calcular el tiempo del ciclo. Calcular el tiempo mnimo de las estaciones de trabajo

El mtodo heurstico, es decir el mtodo basado en

reglas simples, se utiliza para desarrollar buenas soluciones a las situaciones que se presentan, tal vez no las ptimas, pero si muy buenas soluciones. Entre los mtodos heursticos que se ocupan se encuentran la Heurstica de la Utilizacin Incremental (IU, por sus siglas en ingls) y la Heurstica del Tiempo de la Tarea ms Larga (LTT, por sus siglas en ingls).

Simplemente va agregando tareas a una estacin de

trabajo segn su orden de procedencia (una a la vez), hasta que se observa una utilizacin del 100 por ciento o sta se reduce. Entonces se repite el procedimiento en la siguiente estacin de trabajo con las tareas que quedan. La heurstica de la utilizacin incremental es apropiada cuando uno o ms tiempos de tarea es igual o mayor que el tiempo del ciclo.

agrega una tarea a la vez a una estacin de trabajo, en

el orden de procedencia de las tareas. Esto tiene el efecto de asignar muy rpidamente las tareas ms difciles y de ajustar las tareas dentro de una estacin. Las tareas con tiempos ms cortos se guardan para afinar la solucin.

El balanceo de la lnea a travs del Mtodo de Peso Posicional, se

conoce tambin como estacin del cien por ciento, que se caracteriza por realizar tareas o trabajos ms grandes y por lo tanto las necesidades de tiempo son mayores. En estas estaciones se limita el caudal de produccin de la lnea de balanceo. Si el responsable del rea pretende mejorar la lnea de produccin con la reduccin de costos, es necesario conocer la tasa de produccin, mediante la cul es posible calcular el tiempo del ciclo y este valor es el que impulsa el peso posicional y se determina la cantidad de estaciones de trabajo que se requieren. Los cambios en la demanda de los productos y las modificaciones en las mquinas pueden hacer cambiar este mtodo y que se presente la falta de capacidad para producir o se acumule un exceso en la demanda.

Consiste en estimar el peso posicional de cada tarea

como la suma de su tiempo ms 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.

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 estacin se formara 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 asignacin corresponde a las tareas 3 y 5 con

pesos de 25 y 19. El tiempo total en la estacin II es de 16.

La ultima asignacin incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con pesos de 16, 9, 5 y 3 respectivamente. El tiempo total de la estacin III es de 16.

La programacin proporciona una base para asignar

tareas a los centros de trabajo. La tcnica de cargas de trabajo sirve para controlar la capacidad y destacar el exceso o la falta de carga. La secuenciacin especfica es el orden en que deben realizarse los trabajos en cada centro de trabajo. Los mtodos de secuenciacin proporcionan la prioridad de atencin de los trabajos y se conocen como reglas de prioridad para enviar trabajos a los centros de trabajo.

Terminar los productos en la fecha de entrega.

Minimizar el tiempo de produccin. Minimizar el trabajo en proceso. La Maximizacin de la utilizacin del centro de

trabajo. Menor costo de produccin. La Maximizacin de utilidades.

La secuenciacin tiene que considerar la demanda de

un conjunto de clientes que requieren un producto conocido y/o algn tipo de servicios. La secuenciacin se debe programar para satisfacer la demanda de productos o servicios.

La eficiencia, es la razn entre la produccin real

obtenida y la produccin estndar esperada. Por ejemplo: si la produccin de una maquina fue de 120 piezas/hr mientras que la tasa estndar es de 180 piezas/hr. Se dice que la eficiencia de la maquina fue de: 120/180= 0.6667 66.67 por ciento de eficiencia. Las medidas que ms se ocupan para medir la eficiencia son las siguientes:

La productividad es la medida de la eficiencia que se

define como la calidad del producto conseguido por la unidad de entrada o insumo se que se ocupa para producir. O tambin se define como: que es el cociente que se obtiene de dividir la produccin por uno de los factores de la produccin".

Para medir correctamente el desempeo de una

empresa debemos usar dos conjuntos de medidas: uno desde el punto de vista de las finanzas y el otro desde el de las operaciones.

Las medidas de la capacidad de la empresa para

generar riqueza y capital son tres:1. La utilidad neta: una medida absoluta en divisas. 2. El rendimiento de la inversin: una medida relativa basada en la inversin. 3. La liquidez: es la posibilidad de cubrir las deudas.

El nivel de las operaciones, se mide a partir de las

siguientes medidas:1. Salidas: velocidad a la cual el sistema genera capital por medio de las ventas. 2. Inventario: capital que el sistema ha invertido en adquirir bienes que generaran productos que en el futuro vender. 3. Gastos de operacin: capital que el sistema gasta para convertir el inventario en rendimiento.

La secuenciacin de trabajos en un centro de trabajo,

esta determinada por la programacin de la produccin a travs de la razn critica que concede prioridad a los trabajos que se deben realizar para cumplir con el programa.

se establece una regla basada en un factor numrico o

razn que determinar el orden de entrada de los pedidos. Las reglas de prioridad pueden ser estticas o dinmicas. Las reglas estticas buscan seleccionar un orden de entrada de los pedidos, mediante un indicador numrico, el cual no se compara con el tiempo, sino que depende de la regla de prioridad seleccionada.

en funcin de los siguientes puntos en el programa de produccin: Determinar la situacin del trabajo especfico. Establecer la prioridad relativa de los trabajos partiendo de una base comn. Relacionar los trabajos para inventario y los que se hacen por pedido Ajustar automticamente las prioridades (y revisar los programas) segn la demanda el avance de los trabajos Dar seguimiento dinmico al avance de los trabajos.

El algoritmo de Johnson, es un enfoque minimiza el tiempo

de procesamiento para establecer la secuencia de un grupo de trabajos en dos centros de trabajo al mismo tiempo que minimiza el tiempo muerto total en los centro de trabajo. El algoritmo consiste primeramente en la divisin de los trabajos en dos conjuntos. El conjunto Uno contiene todas las tareas y el conjunto Dos tiene todas las tareas.

Posteriormente las tareas en el conjunto Uno se

ordenan de forma creciente (regla SPT Shortest processing time) y las tareas del conjunto Dos van en orden decreciente (regla LPT Largest processing time). La unin de estas dos subsecuencias (las del conjunto Uno ms las del conjunto Dos) proporciona la secuencia ptima al problema.

Paso 1. Todos los trabajos se deben colocar en una

lista, as como el tiempo que requiere cada uno en cada mquina. Paso 2. Se selecciona el trabajo con menor tiempo de actividad. Si el menor tiempo corresponde a la primera mquina, el trabajo se programa primero. Si el menor tiempo cae con la segunda mquina, el trabajo se programa el ltimo. Paso 3. Una vez que el trabajo est programado, se debe eliminar de la lista. Paso 4. Aplicar los pasos 2 y 3 para los trabajos restantes, trabajando hacia el centro de la secuencia.

En esencia una heurstica es un procedimiento que no

garantiza obtener la solucin ptima global del problema de secuenciacin en programacin de produccin de las mquinas de un centro de trabajo, sin embargo, si se hace de forma inteligente, es capaz de encontrar buenas soluciones en tiempos razonablemente pequeos.

1.-Mtodo CDS, propuesto por Cambell, Dudek y

Smith. Este mtodo consiste de dos etapas. En primer lugar se transforma el problema original en uno de dos mquinas mediante una particin en dos conjuntos. En la segunda etapa se calculan los tiempos de procesamiento del problema transformado de acuerdo a esa particin para cada tarea. Una vez que se tiene la transformacin se emplea el algoritmo de Johnson para dos mquinas obteniendo una secuencia de tareas.

2.- Mtodo MPS (Modified Palmer Sequence)

propuesto por Hundal y Rajgopal. Este mtodo intenta tambin reducir el problema a una de dos mquinas para posteriormente utilizar la regla de Johnson para obtener una secuencia. La lgica de ste mtodo es secuenciar las tareas de tal forma que las tareas vayan de tiempos menores a mayores en la secuencia de operaciones y se procesen ms rpido.

La programacin entera es un modelo matemtico, es

anlogo al de programacin lineal con restriccin adicional que las variables deben ser enteras. La utilidad de la tcnica de programacin en enteros debe ser evidente, porque hay muchos recursos indivisibles, tales como maquinaria, camiones y la asignacin de trabajadores a las tareas.

en este caso implica aproximacin. Por ejemplo, si el

ptimo continuo indica que el nmero de mquinas requeridas es 10.1 esto puede aproximarse a 10. No existe garanta, sin embargo, de que la solucin redondeada siempre satisfaga las restricciones. Para destacar adems lo inadecuado del redondeo en general, hay que observar que aunque las variables enteras comnmente se piensa que representan un nmero discreto de objetos (mquinas, hombres, tareas), otros tipos representan cuantificaciones de algunos cdigos.

Este tipo de problemas de optimizacin de carcter

entero puede darse en dos versiones. En la primera se proporciona un cierto espacio con determinado volumen o capacidad, y este debe ser llenado con objetos de valor y volumen o capacidad especificados. La segunda versin consiste en dividir a un objeto en varias porciones de diferente valor.

Si la asignacin de m mquinas es igual o mayor a tres

mquinas de trabajo, no existe ninguna regla simple que proporcione una solucin ptima a esta situacin. Para resolver algunos casos se utiliza la regla de Johnson Ampliada, que es la: Programacin de n pedidos en tres o ms maquinas Condiciones para obtener la solucin ptima:

a) El tiempo de proceso ms corto en la mquina 1 es

>= tiempo ms largo en la mquina 2. b) El tiempo de proceso ms corto en la mquina 3 es

>= tiempo ms largo en la mquina 2. c) Si no se cumplen estas condiciones la solucin es

cercana a la ptima.