Unidad 4 Monitoreo y control de las operaciones

4.1.3 Método heurístico para el balanceo de líneas

El balanceo de líneas casi siempre se realiza para minimizar el desequilibrio entre máquinas y personal mientras se cumple con la producción requerida. Con la finalidad de producir a una tasa especificada, la administración debe conocer las herramientas, el equipo y los métodos de trabajos empleados. Después, se deben determinar los requerimientos de tiempo para cada tarea de ensamble (como taladrar un agujero, apretar una tuerca o pintar con aerosol una parte). La administración también necesita conocer la relación de precedencia entre las actividades, es decir, la secuencia en que deben desempeñarse las tareas. En el ejemplo siguiente se muestra como convertir estos datos de las tareas en diagramas de procedencias. EJEMPLO:Queremos desarrollar un diagrama de procedencias para una copiadora que requiere un tiempo de ensamble total de 66 minutos. La tabla 9.3 y la figura 9.12 proporciona las tareas, los tiempos de ensamble y los requerimientos de secuencia para la copiadora.

Una vez construida la grafica de precedencias que resuma las secuencias y los tiempos de ejecución, pasamos al trabajo de agrupar las tareas en estaciones de trabajo para lograr la tasa de producción especificada .este proceso incluye tres pasos:

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1. tomar las unidades requeridas (demanda o tasa de producción) por día y dividir entre el tiempo productivo disponible por día (en minutos o segundos). Esta operación da el tiempo del ciclo, o sea, el tiempo máximo que el producto esta disponible en cada estación de trabajo si debe lograrse la tasa de producción:

Tiempo del ciclo=Tiempo de producción disponible por día/Unidades requeridas por día

2. calcular el número mínimo teórico de trabajo. Este es el tiempo total de duración de las tareas (el tiempo que lleva hacer el producto) dividido entre el tiempo del ciclo. Las fracciones se redondean hacia arriba al siguiente numero entero:

Numero mínimo de estación de trabajo = tiempo para tarea i/tiempo del ciclo

3. balancear la línea asignando tareas de ensamble específicas a cada estación de trabajo. Un balanceo eficiente permite completar el ensamble requerido, seguir la secuencia especificada y mantener el tiempo muerto en cada estación de trabajo en un mínimo. Un procedimiento formar para lograrlo es:

a) identificar una lista maestra de tareas b) eliminar las tareas que están asignadasc) eliminar las tareas cuya relación de precedencia no se satisface d) eliminar las tareas para las que el tiempo disponible en la estación de trabajo es

inadecuada.e) Usar una técnica heurística de balanceo de líneas descrita en la tabla 9.4

Tabla 9.4 Distribución heurística que se utiliza en la asignación de tareas a las estaciones de trabajo en el balanceo de líneas

1.tiempo mas largo para una tarea (operación) De las tareas disponibles, elegir la tarea con el tiempo mas largo (mas tardado)

2.-mayor numero de tareas sucesoras De las tareas disponibles, elegir la que tenga el mayor numero de tareas que le siguen.

3.-Ponderación de la posición De las tareas disponibles elegir la tarea cuya suma de tiempos para las tareas que le sigue es mayor (mayor tiempo restante). En el ejemplo veremos que la ponderación de la posición de la tarea C= 5(c) + 3(f) + 7(g)+3(i)=18, mientras que la ponderación de la posición de la tarea D=4(d)+3(f)+7(g)+3(i)=17; por lo tanto, debe elegirse primero C.

4.-tiempo mas corto para una tarea (operaciones)

De las tareas disponibles elegir la tarea con el tiempo mas corto

5.-Menor numero de tareas sucesoras De las tareas disponibles, elegir la tarea con el menor numero de tareas que le siguen.

Con base al diagrama de precedencias y los tiempos de las actividades dados en ejemplo anterior, la empresa determina que se dispone de 480 minutos productivos por vida. Lo que es mas, el programa de producción requiere 40 unidades diarias como salida de la línea de ensamble. Por lo tanto:

Tiempo de ciclo = = 12 minutos/unidad

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Numero de estaciones de trabajo = Tiempo total de tarea/tiempo de ciclo = = 5.5 o 6

Use la técnica heurística del mayor numero de sucesores para asignar las tareas a las estaciones de trabajo.La figura 9.13 muestra una solución que no viola los requerimientos de secuencia y que agrupa las tareas en 6 estaciones. Para obtener esta solución, las actividades con el mayor número de tareas se trasladaron

a estaciones de trabajo de manera que usara lo mas posible del tiempo disponible en el ciclo de 12 minutos. La primera estación de trabajo consume 10 minutos y tiene un tiempo muerto de 2 minutos.La segunda estación de trabajo usa 11 minutos y la tercera por 12 minutos completos. La cuarta estación de trabajo agrupa tres pequeñas tareas y se balancea de manera perfecta en 12 minutos. La quinta tiene 1 minuto de tiempo muerto y la sexta (con las tareas G e i) tiene 2 minutos de tiempo muerto por ciclo. El tiempo muerto total en esta solución es 6 minutos por ciclo.

Los dos aspectos importantes en el balanceo de líneas de ensamble son la taza de producción y la eficiencia.Es posible calcular la eficiencia de balanceo de una línea si se divide el tiempo total de las tareas entre el producto del numero de estaciones de trabajo. De esta manera la empresa determina la sensibilidad de la línea a los cambios en la tasa de producción y en las asignaciones a las estaciones de trabajo:

∑ Tiempos de tareas

Los administradores de operaciones comparan los diferentes niveles de eficiencia para diferente número de estaciones de trabajo. De esta forma, la empresa determina la sensibilidad de la línea a los cambios de la tasa de producción y en las asignaciones a las estaciones de trabajo

Podemos calcular la eficiencia del ejemplo anterior

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ESTACION 1

Estación 2

Estación 3

Estación 4

Estación 5

Estación 6

Eficiencia = (Numero real de estaciones de trabajo) * (Tiempo de ciclo asignado)

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Obsérvese que al abrir una séptima estación de trabajo, por cualquier motivo, reducirá la eficiencia de balanceo a un 78.6%

Los problemas del balanceo de línea de gran escala, como los problemas grandes de distribución orientado al proceso, suelen resolverse con computadoras. Existen varios programas de computo para manejar las asignaciones de trabajo en las líneas de ensamble con 100 o mas actividades de trabajo individuales. Dos rutinas de computo COMSOAL (computer method for sequencing operations for assembly lines) y ASYBL (programa de configuración de una línea de ensamble de general electric), se usa con frecuencia en los problemas grandes, con la finalidad de evaluar los miles, o incluso millones de combinaciones de estaciones de trabajo posibles con mucha mayor eficiencia de lo que jamás se lograría en forma manual. BIBLIOGRAFÌA

Heizer, Render. PRINCIPIOS DE ADMINISTRACION DE OPERACIONES.Editorial Pearson Prentice Hall. Pags.348 a 352

Meredith Jack R. ADMINISTRACIÓN DE LAS OPERACIONES: UN ÉNFASIS CONCEPTUAL. Segunda edición. Editorial Limusa Wiley. México 2002. pp 313 – 317.

Monks Joseph G. ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES, SERIE SCHAUM., Primera edición, México D.F., Mc. Graw Hill., p.p. 83 – 85.

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Eficiencia =(6 estaciones) * (12 minutos)

= 66/72 = 91.7%66 minutos

Eficiencia =(7 estaciones) * (12 minutos)

= 78.6%66 minutos