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