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“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA HERRAMIENTA COMPUTACIONAL PARA
EL MANEJO DE LA INFORMACIÓN EN LA PRODUCCIÓN DEL PUESTO DE
TRABAJO ENCOLADO Y PRENSADO DE LA LÍNEA DE LAMINADOS EN LA
EMPRESA MULTIPROYECTOS S.A. MEDIANTE TECNOLOGÍA DE GRUPOS.”
PROPONENTES:
OSCAR HELADIO REY TOLOZA
Cód. 20042015024
JOSE DANIEL BERNAL SIERRA
Cód. 9911508
Modalidad de grado Monografía
Presentado como requisito para optar por el título de Ingeniería Industrial
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
2015
“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA HERRAMIENTA COMPUTACIONAL PARA
EL MANEJO DE LA INFORMACIÓN EN LA PRODUCCIÓN DEL PUESTO DE
TRABAJO ENCOLADO Y PRENSADO DE LA LÍNEA DE LAMINADOS EN LA
EMPRESA MULTIPROYECTOS S.A. MEDIANTE TECNOLOGÍA DE GRUPOS.”
PROPONENTES:
OSCAR HELADIO REY TOLOZA
Cód. 20042015024
JOSE DANIEL BERNAL SIERRA
Cód. 9911508
DIRIGIDO:
Ing. Guillermo Enrique Real Flórez
Docente de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
2015
Resumen
Este documento muestra el desarrollo de una herramienta para el manejo de la
información en la toma de decisiones del puesto de trabajo encolado y prensado,
permitiendo así, una operación más eficiente del flujo de materiales a través de la
utilización de tecnologías de la información y modelos decisionales y operacionales; de
forma que se ajuste a las características requeridas por el “fenómeno real de la empresa”.
Este proyecto está compuesto por cuatro capítulos. El primer de ellos explica por
qué se realiza este proyecto, qué se busca obtener con el mismo y los objetivos planteados;
el segundo capítulo comprende los antecedentes asociados al problema y el marco teórico
de la investigación, el tercer capítulo representa el desarrollo del proyecto el cual está
dividido en tres módulos: Iniciación, planeación y modelado del proyecto; finalmente el
cuarto capítulo evidencia las recomendaciones y conclusiones finales.
Palabras Claves
Programación, planeación, producción, capacidad, tecnología de grupos,
manufactura flexible, teoría de la decisión, asignación de recursos, encolado, aglomerado,
laminado de alta presión, backer,
Abstract
This document shows the development of a tool for Information Management in Decision
Making Since gluing of Labour and pressing, thus allowing an operation more efficient in
the flow of materials through the use of Information Technology and decisional and
operational models; so as to fit one the features required by the "phenomenon of Company
assets".
This project consists of four chapters. The First Chapter repre Because yes Make This
Project, sought to be obtained with Himself and what the expected objectives son; The
second chapter contains the history associated with the problem and the theoretical
framework of the third chapter Research and Development Project repre which Divided
into three modules of the following information: Initiation, Planning and Modeling Project
and finally the Fourth Chapter In other evidence which the final recommendations and
conclusions.
Keywords
Programming, planning, production, capacity, group technology, flexible
manufacturing, adhesive, chipboard, high pressure laminate, backer,
Agradecimientos
Queremos aprovechar este espacio para manifestar y reiterar nuestro sincero
agradecimiento a las personas que contribuyeron al desarrollo y publicación de este
proyecto.
A nuestros padres y hermanos quienes siempre nos han apoyado, han hecho
sacrificios buscando nuestro bienestar, nos han aconsejado y criticado positivamente
cuando ha sido necesario. Gracias por su cariño constante e incondicional. Sus aportes
han sido invaluables y necesarios para nuestro desarrollo como personas.
Al ingeniero Guillermo Real por abrirnos las puertas y permitirnos trabajar con él
en el proyecto; la experiencia y conocimientos adquiridos han contribuido en gran medida
a nuestra formación profesional.
A los ingenieros John García y Alexis Meneses, quienes con su constante
dedicación, asesoría y buenos concejos, contribuyeron al exitoso y evolución de este
proyecto.
Tabla de Contenidos
pág.
1. Capítulo ............................................................................................................... 15
INTRODUCCION................................................................................................................... 15
1.1. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACION DEL PROBLEMA. ................................................ 17
1.1.1. TITULO DESCRIPTIVO DEL PROYECTO........................................................................................ 17
1.1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ........................................................................................... 17
1.1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. ............................................................................................... 20
1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................... 21
1.2.1. OBJETIVO GENERAL. .................................................................................................................. 21
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ........................................................................................................... 21
1.3. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 22
1.4. ALCANCES Y LIMITACIONES ..................................................................................... 23
1.4.1. ALCANCES .................................................................................................................................. 23
1.4.2. LIMITACIONES ........................................................................................................................... 23
1.5. DISEÑO METODOLÓGICO ........................................................................................ 24
1.5.1. HIPOTESIS .................................................................................................................................. 24
1.5.2 METODOLOGÍA .......................................................................................................................... 24
1.5.3. DISEÑO METODOLÓGICO. ......................................................................................................... 24
2. Capítulo ............................................................................................................... 29
2.1. ANTECEDENTES ....................................................................................................... 30
2.1.1. PANORAMA MUNDIAL .............................................................................................................. 30
2.1.2. PANORAMA NACIONAL. ............................................................................................................ 31
2.2. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 34
2.2.1. ANTECEDENTES DE LA TECNOLOGÍA DE GRUPOS ......................................................................... 34
2.2.2. CLASIFICACIÓN PARA LA FORMACIÓN DE LOS GRUPOS. ............................................................... 36
2.3.1. ANÁLISIS DEL FLUJO DE LA PRODUCCIÓN. ..................................................................................... 37
2.4. 1. IMPLEMENTACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE GRUPOS.................................................................... 42
2.5. 1. TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN PARA INGENIERÍA CONCURRENTE ...................... 43
2.6. 1. PRINCIPIOS GENERALES DE ADHESIVOS. .............................................................. 45
2.7. 1 SISTEMAS DE ENCOLADO POR RODILLOS ............................................................... 47
2.8. 1 CARACTERISTICA DE MULTIPROYECTOS S.A ........................................................... 47
2.9.1. ANALISIS DE LA CAPACIDAD. ...................................................................................... 48
2.9.10. ANALISIS DE MODELOS UTILIZADOS PARA RESOLVER PROBLEMAS DE MANUFACTURA.
........................................................................................................................................... 49
2.9.1.1 Líneas de Espera (Teoría de Colas) ....................................................................................... 49
2.9.1.2 Algoritmos Genéticos ........................................................................................................... 51
2.9.1.3 Reglas de producción. ........................................................................................................... 53
3 Capítulo ............................................................................................................... 57
DESARROLLO DE LA INVESTIGACION. ................................................................................... 57
I INICIACIÓN. ............................................................................................................... 58
3.1. SISTEMA DE LA EMPRESA. ....................................................................................... 58
3.9 CARACTERIZACION DEL PRODUCTO. ........................................................................ 62
3.9.1 Mobiliario de Oficina Abierta .................................................................................................... 62
3.9.2 Familias de Producto ................................................................................................................. 63
3.9.3 Materiales y estructura del producto. ....................................................................................... 63
3.10 LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE MADERAS Y EL PROCESO DE ENCOLADO Y PRENSADO. ... 66
3.10.1 Línea de maderas. ................................................................................................................. 66
3.10.2 Proceso de encolado y prensado. ......................................................................................... 67
3.11 PLANEACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN ACTUAL. ................................ 79
3.12 CAPACIDAD DISPONIBLE DEL PUESTO DE TRABAJO. ................................................. 82
3.12.1 Calculo de perdida de tiempos ............................................................................................. 82
3.12.2 Capacidad disponible del puesto de trabajo. ....................................................................... 85
II PLANEACIÓN. ............................................................................................................ 88
3.13 ESTABLECIMIENTO DE PRIORIDADES CON EL AHP (ANÁLISIS JERÁRQUICO DE LA
DECISIÓN). .......................................................................................................................... 88
3.14 ANALISIS DEL PROBLEMA. ....................................................................................... 90
3.15 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE SOLUCIÓN ................................................................... 95
III MODELADO. ............................................................................................................ 98
3.16 DESARROLLO DE LA HERRAMIENTA. ........................................................................ 98
3.16.1 DEFINICIÓN DE MATRICES. ................................................................................................... 98
3.16.2 CODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN. ................................................................................ 100
3.16.3 DISPONIBILIDAD DE MATERIALES. ...................................................................................... 103
3.16.4 FORMULACIÓN DE LA MATRIZ DE INCIDENCIA. ................................................................ 104
3.16.5 MÉTODO DE AGRUPAMIENTO ROC (RANK ORDER CLUSTERING) ..................................... 104
3.16.6 MANEJO DE LA INFORMACIÓN PARA ASIGNAR LOS PROGRAMAS DE PRODUCCIÓN. ....... 106
3.16.7 ASIGNACIÓN DE LOTES DE PRODUCCIÓN A LAS PRENSAS. ................................................ 114
3.17 ARTICULACIÓN CON LA INFORMACIÓN DE ENTRADA. ............................................ 116
3.17.1 Programa SPEP. .................................................................................................................. 118
3.18 VALIDACIÓN Y VERIFICACION CON LOS DATOS HISTORICOS. .................................. 121
3.19 ANALISIS COSTO BENEFICIO. .................................................................................. 128
4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. .............................................................. 132
5 ANEXOS. ............................................................................................................ 135
6 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 136
Lista de Tablas
pág.
Tabla 1. Porcentaje de utilización del centro de trabajo E&P. .......................................................................... 19
Tabla 2. Matriz de Incidencia y formación de clústeres. ................................................................................... 27
Tabla 3. Ejemplo de algoritmo King - 0 ............................................................................................................. 39
Tabla 4. Ejemplo de algoritmo King - 1 ............................................................................................................. 40
Tabla 5. Ejemplo de algoritmo King - 2. ............................................................................................................ 40
Tabla 6. Ejemplo de algoritmo King - 3 ............................................................................................................. 40
Tabla 7. Ejemplo de algoritmo King - 4. ............................................................................................................ 41
Tabla 8. Ejemplo de algoritmo King - 5 ............................................................................................................. 42
Tabla 9. Aplicaciones electrónicas para desarrollo integrado de productos. .................................................... 45
Tabla 10. Clasificación de los adhesivos de origen orgánico. ............................................................................ 45
Tabla 11. Clasificación de los adhesivos de origen inorgánico. ......................................................................... 46
Tabla 12.Condiciones ideales de aplicación de una cola PVA. .......................................................................... 46
Tabla 13. Configuración de cromosomas para el modelo de Algoritmos Genéticos ......................................... 52
Tabla 14. Ventajas y desventajas de los métodos utilizados para resolver problemas de manufactura. ......... 53
Tabla 15. Clasificación del sistema productivo de Multiproyectos.S.A. ............................................................. 58
Tabla 16. Clasificación detallada del proceso productivo de Multiproyectos.S.A. ............................................ 59
Tabla 17. Familias de productos por línea de producción y porcentaje de participación. ................................ 63
Tabla 18. Características de los materiales utilizados en la línea de maderas. ................................................ 64
Tabla 19. Estructura del producto. .................................................................................................................... 66
Tabla 20. Lista de materiales. ........................................................................................................................... 66
Tabla 21. Causas de paradas de máquinas reportado en el mes de Enero a Junio de 2014 E&P...................... 83
Tabla 22. Porcentaje relativo y acumulado de las causas de paradas relevantes para E&P. ........................... 83
Tabla 23. Pérdidas de tiempo por G1, G2, G3 y G4 .......................................................................................... 85
Tabla 24. Cálculo de capacidad para el centro de trabajo E&P......................................................................... 85
Tabla 25. Calculo de capacidad de apertura de las prensas ............................................................................. 87
Tabla 26. Tabla Análisis Jerárquico de la Decisión. ........................................................................................... 88
Tabla 27. Comparación cualitativa de los métodos de solución del problema ................................................. 95
Tabla 28. Matriz de Programación detallada de la producción ........................................................................ 99
Tabla 29. Matriz tiempos de ejecución para las órdenes de producción .......................................................... 99
Tabla 30. Matriz programa específico de encolado .......................................................................................... 99
Tabla 31. Matriz componentes x OP ............................................................................................................... 100
Tabla 32. Matriz de codificación de órdenes de producción ........................................................................... 100
Tabla 33. Relación de los materiales por atributos para las superficies ......................................................... 101
Tabla 34. Codificación de la información por variable .................................................................................... 102
Tabla 35. Ejemplo de la matriz de incidencia relacionando órdenes de producción y materiales .................. 104
Tabla 36. Porcentaje de participación en relación a la carga de producción para la línea de maderas. ........ 108
Tabla 37. Causas de paradas de máquinas reportadas en el mes de Enero a Junio de 2014 para Seccionado
......................................................................................................................................................................... 108
Tabla 38. Cálculo de capacidad para el centro de trabajo Seccionado. .......................................................... 109
Tabla 39. Órdenes de producción agrupados por características de materiales y cantidad de consumo. ...... 110
Tabla 40. Decisión lógica de consumo para las órdenes de producción que componen un grupo.................. 111
Tabla 41. Ejemplo de las reglas de producción para el lanzamiento de prioridades ....................................... 112
Tabla 42. Porcentaje de grupos de consumo por áreas de lámina.................................................................. 113
Tabla 43. Descarga de archivos del sistema de información UNO Enterprise ................................................. 117
Tabla 44. Reporte específico para la programación........................................................................................ 120
Tabla 45. Reporte consumo de materiales. ..................................................................................................... 121
Tabla 46. Información con los resultados de la programación para cada prensa, día y material .................. 121
Tabla 47. Validación de la información histórica vs SPEP ............................................................................... 123
Tabla 48. Validación días trabajados según datos históricos vs SPEP ............................................................. 123
Tabla 49. Validacion utilización de los materiales históricamente y SPEP ...................................................... 125
Tabla 50. Validación días de entrega por pedido. ........................................................................................... 127
Tabla 51. Análisis costo beneficio.................................................................................................................... 129
Tabla 52. Lista de beneficio ............................................................................................................................. 129
Lista de Figuras
pág.
Figura 1. Diagrama Espina de Pescado para el problema de Tiempo de procesamiento en E&P. ................... 17
Figura 3. Diagrama de flujo de la metodología del proyecto ........................................................................... 25
Figura 4. Línea de maderas Multiproyectos.S.A. .............................................................................................. 26
Figura 5. Agrupación por partes por el método visual ..................................................................................... 35
Figura 6. Marco de revisión taxonómica. ......................................................................................................... 37
Figura 7. Matriz de uso de máquinas y partes. ................................................................................................ 38
Figura 8. Etapas generales en el desarrollo de proyectos ................................................................................ 44
Figura 9. Herramientas para las fases del proceso de diseño y fabricación. .................................................... 44
Figura 10. Esquema de los tiempos de utilización de productos para el encolado. ......................................... 47
Figura 11. Esquema de encoladora de rodillos y sistemas de dosificación. ..................................................... 47
Figura 12. Multiproyectos.S.A líneas der producción y centros de trabajo. .................................................... 60
Figura 13. Participación de los materiales en la producción de Multiproyectos.S.A. ....................................... 64
Figura 14. Conformación de los prensados. ..................................................................................................... 65
Figura 15. Mapa Mental del Proceso de encolado y prensado en Multiproyectos.S.A .................................... 67
Figura 16. Centro de trabajo “Encolado y Prensas”. ........................................................................................ 68
Figura 17. Diagrama nivel 0 para el Flujo de Información actual para la Programación ................................. 70
Figura 18. Diagrama nivel 1 para el proceso de Programación actual ............................................................ 70
Figura 19. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de programación: 1 - Reconocimiento de partes ............ 71
Figura 20. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de Programación: 2 - Distribución de las partes en la
lámina ............................................................................................................................................................... 72
Figura 21. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de programación: 3- asignación a prensas y consumo de
materiales ......................................................................................................................................................... 73
Figura 22. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de programación: 4- Generación de documentos .......... 74
Figura 23. Hoja de programación del puesto de trabajo E&P .......................................................................... 74
Figura 24. Diagrama nivel 0 para el proceso de E&P ....................................................................................... 75
Figura 25. Diagrama nivel 1 para el proceso de E&P 1-Proceso de Alistamiento ............................................ 76
Figura 26. Diagrama de nivel 1 para el proceso de E&P: 2- Proceso de verificación de no conformidades y
realimentación. ................................................................................................................................................. 77
Figura 27. Diagrama nivel 1 para el proceso de E&P: 3- Proceso de Finalización de E&P y Reporte de
Producción ......................................................................................................................................................... 77
Figura 28. Almacenamiento temporal de materiales utilizados en el puesto de trabajo E&P ......................... 79
Figura 29. Proceso de planeación en el sistema de información ...................................................................... 80
Figura 31. Diagrama de Paretto para las pérdidas de tiempo por los motivos 1 a 8 ....................................... 84
Figura 32. Resultados del AHP .......................................................................................................................... 89
Figura 33. Diagrama nivel 2 para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes Actual. ........... 90
Figura 34. Diagrama nivel 2 propuesto para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes
(identificación del problema a resolver) ............................................................................................................ 91
Figura 35. Diagrama nivel 2 para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes actual ............. 92
Figura 36. Diagrama nivel 2 para el proceso propuesto de programación - 4. Generación de documento
(identificación de problema a resolver) ............................................................................................................. 93
Figura 37. Visualización de escenarios alternativos de solución sobre Diagrama de Nivel 1 para
Programación de E&P ....................................................................................................................................... 93
Figura 38. Esquema de Fases de Solución ....................................................................................................... 94
Figura 39. Sistemas de producción caracterizadas por Volumen y Variedad ................................................... 96
Figura 40. Metodología de desarrollo de la herramienta utilizando Tecnología de grupos y Reglas de
producción. ........................................................................................................................................................ 98
Figura 41. Diagrama nivel 2 para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes Modificado .. 101
Figura 42. Tiempos históricos de procesamiento por puestos de trabajo en la línea de maderas ................. 107
Figura 43. Problema de Asignación según el orden de ejecución y demanda de láminas ............................. 114
Figura 44. Articulación con la información de entrada. ................................................................................. 116
Figura 45. Interface SPEP ............................................................................................................................... 118
Figura 46. Elaboración de la disponibilidad de materiales. ............................................................................ 119
Figura 47. Entorno para selecciona el día de inicio de la programación ........................................................ 119
Figura 48. Selección del Turno de trabajo ...................................................................................................... 120
Figura 49. Validación de la utilización de las prensas histórica vs SPEP ......................................................... 124
Figura 50. Validación días trabajados según datos históricos vs SPEP .......................................................... 125
Figura 51. Validación utilización de los materiales históricamente y SPEP .................................................... 126
Figura 52. Validación diferencia días de entrega por pedido. ......................................................................... 127
14
PARTE I
Introducción a la Investigación
15
1. CAPÍTULO
INTRODUCCION
A mediados de 1925, la Tecnología de Grupos (TG) y su uso dentro de la
producción fue mencionada por R.F. Flanders. Factorías como Jones and Lamson
Machine Company e ingenieros como A. P. Sokolovsky de la unión soviética instauran un
desarrollo de piezas con formas y características similares como un proceso estandarizado
para producirlas en serie. De este modo, tecnologías como las redes neuronales, los
algoritmos genéticos y métodos simples como el Rank Order, herramientas no
relacionadas directamente con la TG se convirtieron en una manera sencilla de formar
grupos y asignar familias de partes a estos grupos.
La TG es una filosofía aceptada por Institution of Production Engineers en Europa
para resolver muchos de los problemas que las organizaciones de manufactura enfrentan
en la planta de producción.
La identificación de familias de piezas fue fundamental para el desarrollo de la TG,
al estar este diseño, basado en las semejanzas de piezas, forzó a los especialistas de este
campo dedicar grandes recursos al desarrollo de técnicas efectivas, eficientes y prácticas
para la formación de las familias de piezas más convenientes.
Este proyecto plantea la solución a los cuellos de botella presentes en la empresa
Multiproyectos.S.A, por ello se utilizará el modelo propuesto de TG con el cual
pretendemos dar una posible solución a los problemas de planeación y programación de la
producción por medio de una aplicación computacional que ofrecerá ventajas
significativas a la empresa en cuanto a: a.) Normalización del agrupamiento de familias de
piezas lo cual permite minimizar las duplicidades de diseño en la operación, ahorrar
tiempo y esfuerzos incluso en diseños semejantes; b) Almacenamiento de datos, que
16
permitirá evaluar e interpretar con rapidez a cualquier operario del puesto de trabajo de
encolado y prensado los diseños y planes de procesos anteriores. c) Programación y
normalización de los planes de proceso con más eficiencia debido a la agrupación de los
pedidos, lo cual repercutirá en una mejor utilización de las máquinas, disminución de los
tiempos de preparación y producción de las piezas con más control y mejor calidad del
producto.
El objetivo general de este trabajo es medir el impacto que genere el desarrollo de
la herramienta computacional para el manejo de la información en la producción del
puesto de trabajo encolado y prensado para la línea de laminados de la empresa
Multiproyectos.S.A mediante tecnología de grupos; para tal fin, el anteproyecto se inicia
con el problema de investigación, el planteamiento del problema y su formulación basados
en la pregunta ¿Cuáles serían las repercusiones en los tiempos ociosos, de alistamiento y
consumos de material al implementarse la herramienta computacional basada en TG en la
producción de la línea de maderas en Multiproyectos.S.A?.
En los capítulos iniciales se ilustran de manera ordenada los antecedentes
mundiales y nacionales de la TG y el marco teórico para la formulación de los modelos de
programación de agrupaciones de familias de piezas y maquinas propuestos para
problemas presentes en el puesto de trabajo encolado y prensado.
En los siguientes capítulos se plantea el alcance enfocado al diseño, construcción y
validación de la herramienta computacional basada en tecnología de grupos, que buscará
dar solución al cuello de botella del puesto de trabajo encolado y prensado de la línea de
laminados en la empresa Multiproyectos.S.A cuyo objetivo está basado en la capacidad de
mejorar la productividad y reducir los costos de producción en lotes pequeños a tal punto
que se aproximen a los de la producción en masa.
17
1.1. PLANTEAMIENTO Y JUSTIFICACION DEL PROBLEMA.
1.1.1. TITULO DESCRIPTIVO DEL PROYECTO.
Diseño y construcción de una herramienta computacional para el manejo de la
información en la producción del puesto de trabajo encolado y prensado de la línea de
laminados en la empresa Multiproyectos.S.A mediante tecnología de grupos.
1.1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Multiproyectos.S.A, es una compañía cuya actividad económica es el diseño y la
fabricación de productos y servicios enfocados a la adecuación integral de espacios de trabajo.
Cuenta con una planta de producción de 7.500 m2 que está conformada por líneas de
producción dedicadas a la manufactura de productos de mobiliario para oficina, teniendo como
procesos más representativos los destinados a la transformación de metal y madera.
La línea de maderas en Multiproyectos.S.A como subsistema de producción, está
compuesta por los procesos de encolado y prensado, seccionado, fresado, canteado, refilado y
terminado; al ser este un sistema secuencial, depende fundamentalmente de la correcta
programación de las labores a lo largo de la línea. El objetivo en la línea de producción es
mantener un flujo continuo del proceso productivo, pero según el diagnóstico inicial realizado
con la autorización de las directivas de la empresa, se presentan dilataciones en tiempo al inicio
de la línea según muestra la Figura 2. a través de los tiempos históricos de procesamiento,
promoviendo incumplimientos en el proceso de fabricación.
Figura 1. Diagrama Espina de Pescado para el problema de Tiempo de procesamiento en E&P.
Fuente: Los autores
18
El proceso de encolado y prensado consiste en adherir un laminado decorativo a tableros de
aglomerado; dichas láminas se apilan para formar lotes que se ingresan a cuatro prensas de
diferente capacidad, donde se someten a presión constante en procura de que se efectúe el
curado por un espacio de dos horas. La programación de este puesto de trabajo se realiza acorde
a los pedidos de venta, que demanden prensados de diferentes tamaños, espesores, acabados, y
que deben ser programados en la medida de las posibilidades, empleando al máximo la
capacidad de almacenamiento de las prensas y guardando la directriz de prioridades (ordenes de
ejecución) según la planeación de pedidos. El tiempo permitido para la producción puede variar
también como resultado de las promesas de entrega hechas por los vendedores. Esas
condiciones dificultan la planeación previa y requieren alto grado de control en cada orden
(RIGGS, 1999).
Según la información suministrada por la organización, encolado y prensado (ahora en adelante
E&P), se ha identificado como el cuello de botella, debido a que es la operación que tiene la
capacidad efectiva más baja entre todas las de la instalación y por lo tanto limita la salida de
productos del sistema (KRAJEWSKI, 2000), es reafirmado en la figura 2, donde se resumen
los tiempos de procesamiento reportados en el sistema de información para los puestos de
trabajo de la línea de maderas.
Figura 2. Tiempos históricos de procesamiento para cada uno de los puestos de trabajo de maderas.
Fuente: Información tomada del aplicativo ERP “Uno Enterprise” de Multiproyectos.S.A
La estructura y manejo de la estación de encolado y prensado no cuenta con un mecanismo de
organización y distribución de acuerdo a los pedidos lanzados por el departamento de
planeación, la información contenida de las ordenes generada por el sistema de información no
es adecuada a la particularidad de este centro de trabajo; esta situación genera tiempos ociosos
y de alistamiento a causa de repetitividad en las labores, poca información en tiempo, baja
27%
22% 18%
14%
13%
6%
Tiempos de procesamiento por centro de trabajo para la línea de laminados
Acumulado Enero 2013 a Julio 2014
1 - ENCOLADO Y PRENSAS
2 - SECCIONADORA
3 - FRESADORA
4 - CANTEADO RECTO
5 - REFILADO SUPERFICIES
6 - ENTREGA SUPERFICIES
19
utilización de la capacidad del puesto en la línea de producción de maderas que repercute en
subutilización de las prensas, demoras en las entregas de pedido entre otros.
La generación de los programas para el centro de trabajo es realizada por el programador de
piso, partiendo de la planeación de la producción general que afecta directamente la utilización
del centro de trabajo, por lo tanto el problema radica en mejorar el tiempo de proceso, ahorro de
materiales y alistamiento de materiales. Esto se muestra en la Tabla 1. Como se evidencia en la
tabla, se reporta alta ineficiencia dado el aprovechamiento de la capacidad del centro de trabajo
confrontado con el nivel de producción. La empresa evidenciando esto sugiere que la
administración de los programas por lotes si es un factor crítico para este proceso y, además, es
susceptible de mejorar. Como el problema está directamente relacionado con los productos, programas de producción y
la utilización de las materiales y máquinas, se espera que la solución a este problema
contribuya a determinar y balancear la carga de las mismas, que el proceso sea flexible ante los
cambios en las fechas de entrega y las prioridades de producción deseando que contribuya a la
sincronización de variabilidad en las partes de cada producto.
Tabla 1. Porcentaje de utilización del centro de trabajo E&P.
Fuente: Información tomada del aplicativo ERP “Uno Enterprise” de Multiproyectos.S.A Las causas identificadas y el diagnostico establecido plantea y promueve como solución
implementar tecnología de grupos por asociación de familias en los aglomerados (tipo,
dimensiones y calibre) y laminado o chapilla (acabado, calibre, color, consumo y demás),
concebido como una herramienta computacional compuesta para una determinada familia
(material), la cual incluye todos los atributos de diseño y fabricación de la familia ya sea
aglomerados y/o laminado o chapado, como una parte compuesta que posee todas las
características de un pedido.
La semejanza en las características de piezas similares en los aglomerados y laminado o
chapillas indica que se pueden alcanzar beneficios importantes mediante la clasificación y
codificación de dichas piezas en familias de producción, además se hace especialmente
atractivo al modelo de negocio que considera la demanda del consumidor basado en una
variedad grande de productos, cada uno en pequeñas cantidades como es el caso de la empresa
Multiproyectos.S.A.
UTILIZACION DEL CENTRO DE TRABAJO
Utilización Ineficiencia
1er trimestre de 2013 46.4% 53.6%
2do trimestre de 2013 33.1% 66.9%
3er trimestre de 2013 21.2% 78.8%
4to trimestre de 2013 28.7% 71.3%
1er trimestre de 2014 47.7% 52.3%
20
1.1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cuáles serían las repercusiones en los tiempos ociosos, de alistamiento y consumo de
materiales al implementarse la herramienta computacional basada en tecnología de grupos
en la programación de la línea de maderas en Multiproyectos.S.A.?
21
1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.2.1. OBJETIVO GENERAL
Proponer un modelo para el manejo de la información en la programación de la producción
aplicando tecnología de grupos que permita mejorar el uso de la capacidad disponible y de
los materiales e impacte los tiempos de alistamiento en la sección de encolado y prensa de
la línea de laminados en la empresa Multiproyectos.S.A.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Establecer un protocolo de codificación matricial que organice por características las
piezas de manufactura en familias de partes mediante la recopilación de datos históricos
de pedidos presente en el sistema de información de la empresa, a fin de establecer la
base de datos sobre la cual se realizará la asociación por familias de productos.
2. Aplicar la tecnología de grupos mediante la clasificación de los pedidos por variable y
característica de material para permitir la codificación computacional.
3. Diseñar y construir las reglas de decisión de secuencia en programación basadas en el
orden de ejecución, que permitan la agrupación de lotes de producción y asignación a
prensas con el propósito de definir criterios en la herramienta computacional a utilizar.
4. Contrastar la programación resultado de la herramienta computacional con datos
históricos reales para establecer mediante el cruce de información los beneficios de su
implementación.
22
1.3. JUSTIFICACIÓN
El concepto de tecnología de grupos, desarrollado en Europa a comienzos de la década de
1960, estaba destinado a clasificarlas piezas y registrarlas en aquella época de forma
manual, en archivos de tarjetas perforados o en catálogos (ZHOU, WANG, & LOU, 2010).
Sin embargo, el uso de la tecnología de grupos creció en forma considerable con el uso de
las computadoras. La filosofía de la tecnología de grupos se basa en la semejanza de las
piezas producidas en cuanto a su forma y su método de manufactura. En forma tradicional,
se considera a cada pieza como una entidad separada y se produce en lotes individuales. La
tecnología de grupos es un concepto que aprovecha las semejanzas en diseño y
procesamiento entre las piezas que se producirán (HAWKINS & FISHER, 2006).
La semejanza en las características de piezas similares como es el caso en la línea de
producción de maderas más concretamente en el puesto de trabajo encolado y prensado
permite bajo la filosofía de la tecnología de grupos alcanzar beneficios importantes
mediante la clasificación y codificación de los aglomerados, laminados y chapillas en
familias.
Este método se hace especialmente atractivo cuando se considera la demanda del
consumidor de una gran variedad de productos, cada uno en pequeñas cantidades o lotes
(KACHWALA, 2010), como es el caso de la empresa Multiproyectos.S.A lo cual se vería
reflejado o se haría consecuente bajo estas condiciones, al proveer una alta eficiencia en las
operaciones intermitentes que suelen ocurrir en el puesto de trabajo encolado y prensado.
Aunque en la práctica la línea de producción de maderas de la empresa Multiproyectos.S.A
cuenta con equipos modernos automatizados en el puesto de trabajo encolado y prensados
mantiene una distribución tradicional del producto que se asemeja a una operación
manufacturera (distribución funcional) donde suele haber mucho movimiento aleatorio, lo
que mantiene un arreglo poco eficiente que hace perder tiempo y esfuerzos. Aquí es donde
la tecnología de grupos permitirá mejorar la línea de flujo haciéndola más eficiente
(distribución en grupo).
En la tecnología de grupos, las piezas son identificadas y agrupadas en familias mediante
sistemas de clasificación y codificación. Este proceso es un primer paso, crítico y
complicado, ya que se desarrolla de acuerdo con los atributos de diseño y de manufactura
de la pieza. Los atributos de diseño pertenecen a semejanzas en características geométricas
y consisten en los siguientes: formas y dimensiones internas y externas; relaciones de
aspecto; tolerancias dimensionales y acabados superficiales (RAJPUT, 2007), que para el
caso de la realización de este proyecto ya hay un trabajo adelantado pues se cuenta con la
codificación de las piezas gracias al software organizacional recientemente adquirido por la
empresa.
23
1.4. ALCANCES Y LIMITACIONES
1.4.1. ALCANCES
Los alcances de este proyecto están enfocados a medir el impacto que genere la
implementación de la herramienta computacional basada en tecnología de grupos, que
buscara dar solución al cuello de botella del puesto de trabajo encolado y prensado de la
línea de laminados en la empresa Multiproyectos.S.A cuyo objetivo está basado en la
capacidad de mejorar la productividad y reducir los costos de producción en lotes pequeños
a tal punto que se aproximen a los de la producción en masa.
1.4.2. LIMITACIONES
Las limitaciones de este proyecto hacen referencia por una parte a las iteraciones posibles
de la base de datos, la cual contiene la agrupación por familias de piezas de aglomerados y
laminados, así como el dinamismo presente en la empresa, la cual presenta constantemente
pedidos bajo demanda de clientes, atributos de diseños en cuanto a formas y dimensiones
internas y externas; relaciones de aspecto; tolerancias dimensionales y acabados
superficiales que se renuevan constantemente, todo esto obliga a que la herramienta
computacional que se desarrollará pueda controlar la variabilidad de los nuevos
requerimientos de productos.
Los casos anteriormente expuestos obligan a que se ejerza un constante control y
mantenimiento a la herramienta computacional, lo cual se sale del alcance de los
integrantes de este proyecto y queda expresamente supeditado a las determinaciones que las
directivas dela empresa a bien sirvan dar.
24
1.5. DISEÑO METODOLÓGICO
1.5.1. HIPOTESIS
El diseño y construcción de una herramienta computacional basada en tecnología de grupos
aplicada a la programación de la producción del puesto de trabajo encolado y prensado de
la línea de laminados en la empresa Multiproyectos.S.A, permitirá el incremento en el
aprovechamiento de materiales, aumento en el uso de la capacidad disponible de
producción y la disminución de los tiempos ociosos y de alistamiento.
1.5.2 METODOLOGÍA
Según el objeto investigativo del proyecto de carácter cualitativo, las etapas fundamentales
atañen a: a) Revisión teórica; b) Trabajo de Campo; c) Definición de la estructura
empresarial de Multiproyectos S.A d) Identificación de las características generales de la
línea de madera sea acorde a la planeación y programación de la producción; e) Diseño de
los instrumentos para la recolección de la información; f) Estudio de los conceptos
recabados con la recolección de la información; g) Análisis e interpretación de la
información recolectada; h) Desarrollo de los procedimientos para la programación con TG
en el puesto de trabajo E&P1 (Inspección visual, codificación y análisis del flujo de
producción); i) Aplicación de TG para resolver el problema de tiempos de alistamiento y
capacidad de las prensas en el puesto de trabajo encolado y prensado de la línea de
laminados en la empresa Multiproyectos S.A; j) Análisis de los resultados, sistematización
de los mismos y seguimiento a los procesos implementados; k) Conclusiones e informe
final.
1.5.3. DISEÑO METODOLÓGICO
En la Figura 3. se muestra la estructura metodológica compuesta por tres ejes principales,
descritos a grandes rasgos, estos servirán para solucionar el problema planteado y
corroborar la hipótesis de investigación.
i. Fase Inicial: en esta fase metodológica se recopila y estudia la información, la cual
servirá como parámetros de entrada para la herramienta computacional planteada.
ii. En la segunda fase de la metodología se busca llevar elementos de la función
estratégica a la función operativa, para una adecuada programación del puesto de
trabajo en función de las características de materiales. Para ello se ataca el problema
analizándolo a través de modelos de solución.
iii. Por último se busca una forma adecuada para realizar la herramienta computacional,
que responda a las inquietudes de la empresa; producto en las cantidades y fechas
que el cliente estipule a bajo costo.
1 De ahora en adelante se entiende E&P como el centro de trabajo encolado y prensado
25
Figura 2. Diagrama de flujo de la metodología del proyecto
Fuente: Los Autores.
1.5.2.1. Área de desarrollo del estudio
Esta investigación se realizará en la planta de producción de 7.500m2 de
Multiproyectos.S.A, ubicada en Tenjo Cundinamarca (Figura 4). Específicamente se hará
análisis a la línea de maderas en la estación de encolado y prensado, cuyo proceso es el
inicio de una secuencia de operaciones que es precedida por seccionado, fresado, canteado,
refilado y terminado.
MET
OD
OLO
GIA
FASE I: INICIACIÓN
SISTEMA
CARACTERIZACIÓN DE PRODUCTO
PROCESO DE ENCOLADO Y PENSADO
PLANEACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
FASE II: PLANEACIÓN ANÁLISIS DEL MODELADO
DEL PROBLEMA
ANÁLISIS DEL PROBLEMA
SELECCIÓN DEL MÉTODO DE SOLUCIÓN
ANÁLISIS JERARQUICO DECISIONAL
FASE III: MODELADO
DESARROLLO DEL MODELO
ARTICULACIÓN CON LA INFORMACIÓN DE
ENTRADA
VERIFICACIÓN CON LOS DATOS HISTÓRICOS
INDICADORES Y/O MEDIDAS DE DESEMPEÑO
26
Figura 3. Línea de maderas Multiproyectos.S.A.
Fuente: fotografía suministrada por la empresa.
1.5.2.2 Métodos para el análisis de los patrones en el proceso de fabricación
El lugar específico para el análisis de patrones de cambios en el proceso de fabricación
será la estación de encolado y prensado; allí se utilizará la filosofía de tecnología de grupos
para la agrupación de familias, se codifican y clasifican las piezas con las siguientes
características: Forma principal, Elementos de forma, Posición de los elementos de forma,
Principales dimensiones, Relación de dimensiones, Dimensiones auxiliares, Códigos de
tolerancia, Códigos de material, entre otros. Debido a que la empresa cuenta con un
sistema de información implementado, donde los pedidos que se ingresan al sistema,
cuentan con tal especificidad en cuanto a medidas, materiales, formas y acabados; mediante
una consulta a la base de datos, se pueden extraer los datos de los pedidos, estos se
discriminan mediante una codificación ya establecida por el sistema el tipo de aglomerado,
largo, ancho, calibre, tipo de lámina de recubrimiento, color de la lámina, textura de la
lámina y el largo ancho y calibre de la lámina entre otros.
1.5.2.3. Métodos para la evaluación de los patrones en el proceso de fabricación Para evaluar los potenciales efectos en la línea de producción se plantea un análisis de flujo
de producción en el puesto de trabajo de encolado y prensado, como un método de
agrupación de los materiales empleados en los productos a fabricar, teniendo en cuenta qué
características posee cada una de las partes que se producen. Para ello, se utilizará una
matriz en la que las columnas representan las características del producto como
(aglomerados, laminados y materiales utilizados en cada producto, sus dimensiones,
calibres etc.) y las filas representan las ordenes de producción teniendo en cuenta que el
sistema está regido por prioridades. A cada sub ensamble (Filas) y variables asignados a
este (columnas), se le asigna un valor alfanumérico (A1, A2,…..An, características de
producto), (L1, L2,…..Ln, ordenes de producción). Cuando una orden de producción
requiere cierta característica en particular, el número de secuencia de funcionamiento se
encuentra en la matriz de incidencia A, representada en su posición Aij el uso o no de una
característica en la fabricación de un producto. Esto es, Aij = 1 significa que la
característica (j) es requerido por la orden de producción (i), y Aij =0, lo contrario.
27
El proceso que seguirá el algoritmo de agrupación consiste en manipular la matriz de
incidencia de tal forma que se formen “clústeres” o zonas donde todas las posiciones sean
1s (unos). Las posiciones Aij =1 de un clúster representan familias de partes a ser
procesadas. Las características están numeradas de A1 a A3 y las ordenes de producción de
L1 a L3. Algunas veces es fácil identificar los grupos con sólo observar la matriz, pero
cuando no existe tal patrón, se debe acudir a alguna técnica que ayude a identificar los
grupos, para el caso que compete a este proyecto se implementara el “Rank-Order
Clustering Algorithm” que consiste en calcular valores para ponderar cada fila (pesos),
ordenar filas, calcular pesos para cada columna y ordenar columnas hasta que no se pueda
ordenar más. Al final se obtiene la matriz de incidencia ordenada, con patrones casi
definidos para determinar la creación de los grupos que dará como resultado una aplicación
informática que permite utilizar las consultas generadas por la base de datos del sistema de
información de la empresa (aprovechando que estos archivos de texto son de fácil
importación al formato de Microsoft Excel®) se obtiene la información de las
características de los materiales con la cual se genera la matriz de incidencia, que resuelve
iterativamente mediante Visual Basic, hasta que no quedan partes para agrupar. Apoyados
en la formulación de macros se decide cada agrupación según las características de
producto, esta aplicación informática se modificará paulatinamente en el proceso
productivo, iniciando en lotes pequeños; también se realizara ajustes experimentales y
reiteradamente se actualizara para mejorar el estado de la planta de producción.
Tabla 2. Matriz de Incidencia y formación de clústeres.
Fuente: los autores
28
PARTE II
Estado del Arte
29
2. CAPÍTULO
El presente capitulo muestra los antecedentes relacionados a la tecnología de
grupos; como se ha desarrollado e implementado tanto en el panorama mundial como
nacional con el fin de solucionar problemas concebidos en los diferentes campos de la
industria; además cual fue la metodología utilizada por cada uno de los autores; así como
el análisis de su estudio para la implementación.
30
2.1. ANTECEDENTES
2.1.1. PANORAMA MUNDIAL
La Tecnología de Grupos y su uso dentro de la producción fue mencionada en sus inicios
por R.F. Flanders hacia mediados del año 1925, al ser este el primero en describir un
concepto de producción similar al concepto de Tecnología de Grupos. Flanders, propuso el
concepto de la estandarización en la línea de producción, con la idea de dividir en puestos
de trabajo basado en el producto en lugar de los procesos, minimización del transporte y
control visual del trabajo mismo en lugar de registros de control en lugares remotos
(KAMRANI & PARSAEI, 1994).
Más tarde en la factoría Jones and Lamson Machine Company, se aplicó su concepto por
J.C. Kerr, que reposa en un informe de investigación presentado al Instituto de Ingenieros
de Producción hacia finales del año 1938, este informe plantea un diseño de planta por
agrupación de maquinaria. En la unión soviética se instaura un desarrollo de piezas con
formas y características similares como un proceso estandarizado para producirlas en serie
por A. P. Sokolovsky, quien a su vez explica su idea por medio de un método de
clasificación basado en procesos (KAMRANI & PARSAEI, 1994).
La demanda en la producción ha generado reiterados ensayos para mejorar la eficacia de las
operaciones de fabricación por lotes en el transcurso de las últimas cinco décadas, siendo
en su gran mayoría resultados de autores de nacionalidad Rusa. Como resultado de esta
evolución, se encuentra de (ONYEAGORO, 1995) un trabajo de tecnología de grupos
aplicado a una celda de manufactura; de (BURBIDGE, 1982) un artículo sobre la
simplificación de los sistemas de flujo de materiales; de (EVGENII, 1968.), se encuentra un
libro sobre Organización de la Producción mediante Tecnología de Grupo; de (PETROV,
1968) Planificación de la producción en la línea de producción mediante uso de Tecnología
de Grupo y (MITROFANOV, 1966), en asocio con Forest Products Lab Madison WIS, se
encuentra un libro sobre Los principios científicos de la Tecnología de Grupo.
El despliegue tecnológico alcanzado en Europa con la introducción de la filosofía de
Tecnología de Grupos, en diversas factorías, por la década de los sesenta (1960's), se hace
manifiesta y trasciende las fronteras para posicionarse y ser implementada en los años
setenta por algunas plantas de producción de Asia y Estados Unidos, bajo el concepto de
células de manufactura (MURUGAN, 2011).
La trascendencia y el uso generalizado de la tecnología le ha valido a (KILPATRICK,
1997) para escribir un artículo en asocio con el Massachusetts Institute of Technology
sobre Lean Manufacturing Principles: A Comprehensive Framework for Improving
Production Efficiency, como un marco global para mejorar la eficiencia en la producción,
producto de la disertación de su tesis de maestría.
31
2.1.2. PANORAMA NACIONAL
(DELGADO & GALLO, 2011), le llama a la tecnología de grupos, la metodología de
manufactura esbelta, la cual ha sido en los últimos años a nivel internacional una de las
principales metodologías para la reducción de costos, al incorporar aspectos financieros,
modelación de sistemas de manufactura y simulación con el fin de adaptarla a empresas de
alta variabilidad en sus productos y procesos como son las pequeñas y medianas empresas
en la Ciudad de Bucaramanga.
(GARCÍA J. N., 2010), orienta su estudio en el área de punzonado de la empresa Quest
International S.A., donde se elaboran los programas de la producción empíricamente, razón
por la cual se presentan muchos alistamientos y su tiempo acumulado es elevado. El
panorama inicial de la empresa muestra que hay incumplimientos en las fechas pactadas
con los clientes. Dadas las características de esta área, y de la empresa misma, se aplica
tecnología de grupos y métodos de secuenciación para resolver el problema. La
implementación se hace a través de una aplicación bajo macros en Microsoft Excel®. El
algoritmo desarrollado permite seleccionar los programas de CAM en su formato original,
de donde se extrae la información de las herramientas necesarias y, así, se consigue la
matriz de incidencia. Se plantea la solución del problema bajo el modelo de Hgaw & Co y
se resuelve con Solver2. Seguidamente se secuencia los grupos según el criterio del tiempo
más corto de procesamiento. Al interior de cada grupo también se secuencia bajo tiempo
de procesamiento más corto. Los resultados muestran que el tiempo de alistamiento se
redujo y consiguió que el tiempo de entrega del área se disminuyera en un 33%.
(MEJIA, LARA, & CÓRDOBA, 2010), los autores describen una metodología gráfica
basada en tecnología de grupos con el fin de definir un nuevo layout3 para una planta
industrial de producción. La metodología “círculos tecnológicos de parentesco” es utilizada
mediante un sistema de mejoramiento y estandarización de procesos, que buscaba optimizar
los recursos físicos y minimizar el lead time4 de los procesos productivos de una planta
industrial a través de un nuevo layout. Dicha metodología surge dada la necesidad de
integrar el proceso de formación de las celdas de manufactura con la definición del layout
de éstas, lo cual se logró mediante la implementación del método ROC (Rank order
clustering5), para la formación de las celdas y el método SLCA (Singlelinkage cluster
analysis6), se utilizó el recíproco de los coeficientes de similitud que éste arroja en la
construcción de los círculos de parentesco que definen la posición relativa de las máquinas
dentro de las celdas. La implementación de esa metodología y el despliegue de tecnología
de grupos permitió obtener un layout que representó reducciones del orden del 51% en las
2 Solver es una herramienta de análisis que tienes en el programa Excel, aplicado sobre todo en el mundo empresarial, que
permite calcular el valor de una celda que depende de diversos factores o variables donde a la vez existen una serie de restricciones que han de cumplirse. 3 Layout es un término de la lengua inglesa que no forma parte del diccionario de la Real Academia Española (RAE). El
concepto puede traducirse como “disposición” o “plan” y tiene un uso extendido en el ámbito de la tecnología. La noción de layout suele utilizarse para nombrar al esquema de distribución de los elementos dentro un diseño. 4 Lead time es el tiempo que transcurre desde que se inicia un proceso de producción hasta que se completa, además
incluye normalmente el tiempo requerido para entregar ese producto al cliente. 5 También llamado algoritmo de King, en honor a su autor quien lo presentó en 1979. Este algoritmo es una manera sencilla
de formar grupos y asignar familias de partes a esos grupos. 6 Es una vinculación de agrupación Individual, o uno de los varios métodos de aglomeración por agrupación jerárquica.
32
distancias promedio recorridas por las piezas durante su procesamiento y un recorte del
67% en promedio de los tiempos de fabricación —lead times— de los diversos procesos.
(OREJUELA, OCAMPO, & MICÁN, 2010), examinan la problemática de la programación
en la producción de ambientes tipo taller (Job Shop7), la cual ha sido abordada por
diferentes autores, al desarrollar diversas alternativas de solución, de las cuales, muy pocas
han podido ser implementadas por las pymes del sector artes gráficas debido a la alta
complejidad de las propuestas, a los fuertes supuestos que se plantean y a la informalidad
del sector. Este artículo presenta una propuesta metodológica que inicia con la agrupación
de factores de proceso, la aplicación de Tecnología de Grupos (TG) posteriormente la
determinación de la capacidad instalada requerida y culmina con una propuesta de
programación de la producción basada en la explotación del cuello de botella que permite
definir las fechas de entrega de los pedidos.
(PULIDO, 2009), desarrolla una metodología para la planeación de producción a partir del
análisis de planos, que parte de un diseño realizado en programas de CAD (Diseño Asistido
por Computador), el cual utiliza los principios de la tecnología de grupos, para verificar la
eficiencia del modelo de planeación de producción propuesto instaurado en un proceso de
fabricación real.
(LUGO, 2008), aplica la filosofía de manufactura Tecnología de Grupos a una línea de
producción. Identifica y adapta una familia de piezas de la industria metalmecánica para
trabajar con ellas a lo largo de los módulos que la línea de producción posee. Diseñado
conjuntos con cuatro niveles de dificultad de ensamble; el primer conjunto con tres
subniveles de ensamble y el segundo conjunto con un ensamble único tipo industrial.
Realiza los modelos CAD para tener un registro de los diseños y generar una
retroalimentación, integra los modelos CAD con software CAM a través de los programas
NC como coordenadas entendibles para las máquinas CNC. Desarrolla la simulación de
fabricación en una plataforma CAE. Y por último, como el punto más alto en el desarrollo
del proyecto implementa la codificación de las piezas de trabajo con el sistema de
clasificación de Opitz8.
(GARCÍA & CÓRDOBA, 2004), describen el inicio de un proceso de automatización
fundamentado en la aplicación de la tecnología de grupos (Group Technology, GT).
Realizan la organización y disposición de las maquinas (layout) basado en el concepto de
celdas de manufactura en la empresa Mecanizados CNC, dedicada a la fabricación de
productos del sector metalmecánico. Una vez se ha determinado la mejor ubicación de los
equipos se programa la producción, se establece el orden de elaboración de los productos y
el adecuado montaje de las herramientas en las maquinas con lo cual se mejoran los índices
de productividad en un 15%.
7 Esun problema típico de secuenciación, en el cual se debe programar un conjunto de trabajos a ejecutarse en un conjunto
de máquinas. Cada trabajo consta de un conjunto de operaciones con una secuencia específica, las cuales requieren de una máquina para su procesamiento y cada máquina puede realizar sólo una tarea a la vez. 8 El sistema de clasificación de Opitz representa uno de los pioneros en el área de la tecnología de grupos y es
probablemente el más conocido de los sistemas de codificación.
33
(BERNAL & GAITAN, 2004), propone que en ambientes de manufactura flexible, la
conformación celular es adecuada para mejorar los flujos del proceso, tiempos de ciclo y
calidad del producto. Asume que el papel consiste en definir una conformación de familias
de productos y células que permita el procesamiento de una o más familias dentro de una
misma célula. El objetivo de este trabajo fue proponer un enfoque de dos fases para
resolver el problema de conformación celular así como su distribución en planta para una
pyme del sector metalmecánico, al comparar mediante el Proceso Analítico Jerárquico
(AHP) la perspectiva del grupo decisorio en la empresa respecto del tratamiento del flujo
intercelular y de las distancias.
34
2.2. MARCO TEÓRICO
2.2.1. ANTECEDENTES DE LA TECNOLOGÍA DE GRUPOS
La Tecnología de Grupos (GT) es una filosofía aceptada hasta ahora en las empresas para
resolver muchos de los problemas que las organizaciones de manufactura enfrentan en la
planta de producción.
Según (ALLERAT, SHAW, CLIQUET, & GUILLEMINOT, 1971), Directores de Técnicas
de automatización en Alemania hacen alusión a aplicación de grupos tecnológicos a
familias de componentes para producción, hacia el año de 1930 en Alemania, pero según,
(BENDERS & STJERNBERG, 2000) fue hasta la octava conferencia internacional de
organizaciones científicas en Estocolmo en 1947 que Carl-Bertel Nathhorst, director
general de Scania-Vabis (Suecia)9, expuso los principios básicos de la producción por
grupos, considerada como un método de organización en fábricas de componentes,
mediante el método de producción en lotes. Posteriormente M. Arne Korling, director de
ingeniería de esa misma firma (Scania-Vabis), presentó un reporte en 1949 en el segundo
congreso internacional de producción mecanizada, llevado a cabo en Paris con el tema
“Producción por Grupos y sus efectos en la productividad”.
Luego de los años cincuenta muchos autores desarrollaron teorías alrededor del tema de
tecnología de grupos, sobre la filosofía de agrupar piezas y elementos, para formar familias
y subgrupos de partes que lleven la producción a ser más eficiente y efectiva.(BURBIDGE,
1991), plantea un proceso de dicho desarrollo bajo la siguiente estructura:
1. En la URSS, Mitrofanov, Evdokimov y Nikiforov Elisseiva escribieron un tratado sobre
las bases científicas de la Tecnología de Grupos en el cual se ocuparon de la
estandarización del trabajo sobre máquinas en la manufactura de grupo.
2. En la República Federal Alemana el profesor Opitz discutió los principios para llevar a
cabo la producción de acuerdo con los componentes de cada familia.
3. Poliak se ocupó de la organización y trabajo preparatorio para determinar los
componentes de las familias.
4. En Checoslovaquia Kreytchi publicó un artículo sobre los componentes de familias en
la ingeniería mecánica.
5. En Francia en 1953 un Grupo llamado “Centre d’ Etudes et d’application des
techniques de production”, conocido con las siglas C.T.P. emprendió la difusión de los
principios del método de producción por grupos.
Metodologías para la formación de familias La identificación de familias de piezas es
fundamental para el desarrollo de la tecnología de grupos, al ser este diseñado basado en la
9 Scania es una empresa global con una organización de ventas y servicio en más de 100 países. Aparte de ventas y
servicios, Scania ofrece servicios financieros en muchos mercados. Las unidades de producción de Scania se encuentran en Europa y América Latina.
35
semejanza de las piezas, esta razón fundamental, forzó a los especialistas en este campo a
dedicar grandes recursos al desarrollo de técnicas efectivas, eficientes y prácticas para la
formación de las familias de piezas más convenientes.
El análisis de flujo de producción planteado por (BURBIDGE, 1982), es uno de los
originarios y más destacados, como técnica asociada a la tecnología de grupos. La gran
mayoría de métodos se desarrollan basados en una matriz de máquinas y partes, que
demuestra cuales máquinas son usadas para producir cada parte.
(CHANDRASEKHARAN & RAJAGOPALAN, 1986), así como (VENUGOPAL &
NARENDRAN, 1993), presentaron análisis sobre un sistema matricial binario, para extraer
las propiedades de agrupación de las piezas y así dar inicio a la formación de celdas por
algoritmos. Otros algoritmos que siguen estas líneas se encuentran en los estudios de
(MCCORMICK, SCHWEITZER, & WHITE, 1972), (KING, 1980), (HUNG, KUMAR,
MOTWANI, & REISMAN, 1997).
Muchas otras técnicas han sido propuestas en la bibliografía relacionada. Los métodos de
agrupamiento jerárquicos (STANFEL, 1985), (MCAULEY, 1972), agrupamiento no
jerárquico (CHANDRASEKHARAN & RAJAGOPALAN, 1986), basado en técnicas
graficas; (BATRA & RAJAGOPALAN, 1975); las redes neuronales (MALAVÉ &
RAMACHANDRAN, 1991); Metaheuristics like Simulated Annealing (BOCTOR, 1991)y
(VENUGOPAL & NARENDRAN, 1992) y los Algoritmos Genéticos (JOINES,
CULBRETH, & KING, 1996).
2.2.1.1. Método de clasificación visual
Aunque no es propiamente un método, la clasificación visual es la manera más sencilla de
agrupar celdas, ésta se basa en la experiencia y criterio de los diseñadores, ingenieros de
manufactura e industriales y se desarrolla mediante la formación de agrupaciones como
familias de partes o grupos tecnológicos. En la clasificación visual, la ordenación y
formación de agrupaciones ocurren simultáneamente. (Ver figura 4).
Figura 4. Agrupación por partes por el método visual
Fuente: Tomado de (GARCÍA N. J., 2008)
36
2.2.1.2 La clasificación numérica de bednarek. La Taxonomía numérica de Mariusz
Bednarek es un método de aplicación de clasificación numérica para la formación de
familias de partes; tipificado en tres etapas secuenciales a saber: a) Preparación de la matriz
de datos; b) Cálculos; c) Agrupación de partes. (BEDNAREK & NIÑO, 2008).
2.2.1.3 Método de subdivisión sucesiva. Este método fue desarrollado en Rusia por
(MITROFANOV, 1966), para identificar una pieza o maquina compuesta que conservara
los atributos específicos de las piezas suplementarias de una familia dada. La pieza o
maquina compuesta es, en realidad, una fragmento simulado o virtual, que se utiliza como
plataforma para plantear maquinas o piezas demandadas para el desarrollo recomendado de
todas las piezas que integran la familia. Se disminuye el tiempo de preparación de
maquinaria y se maximiza el tiempo productivo.
2.2.1.4 Método por clasificación de atributos. Un modo, muy significativo de recurrir al
uso del raciocinio es referirse a entes o símbolos similares. Esta aplicación, que
originalmente se realizó con los fenómenos naturales, puede utilizarse también en los
procesos de información y en los sistemas de manufactura; en los casos en los cuales una
gran cantidad de información tiene que ser almacenada. Un sistema de clasificación y
codificación es una herramienta para capturar o codificar características de diseño,
manufactura u otra información relevante de piezas o productos. También es una
herramienta para analizar y recuperar piezas por sus características de diseño; puede
utilizarse como herramienta de comunicación en una base de datos que sirva como puerta
de enlace entre los sistemas CAD-CAM.
2.2.1.5 Método por análisis de flujo de producción. Éste método desarrollado por
(BURBIDGE, 1991), se basa en la información contenida en hojas de proceso de las piezas.
Las características de diseño de las piezas y el herramental no considerado en formación
directa. Este método se basa en el principio de que la mayoría de las piezas se elaboran en
una misma fábrica, hecho que implica, en gran medida, una familia. Existen tres niveles
sucesivos de análisis en la aplicación del AFP a saber: Análisis de flujo de fábrica (AFF),
análisis de grupo (AG) y análisis de línea (AL).
2.2.1.6 Formación de celda secuencial de información y red neuronal. Existen varios
métodos de redes neuronales para la formación de celdas. La mayoría de estas técnicas
|de redes neuronales utilizan cualquier tipo de aprendizaje competitivo tal como lo citan en
sus artículos (MALAVÉ & RAMACHANDRAN, 1991), (ENKE, DAGLI, &
RATANAPAN, 2000), (SURESH & KAPARTHI, 1994).
2.2.2. CLASIFICACIÓN PARA LA FORMACIÓN DE LOS GRUPOS.
En la actualidad se han desarrollado algoritmos para la formación de grupos de máquinas y
para la formación y asignación de familias de partes a grupos de máquinas. Existe una
variedad de modelos para la formación de grupos de piezas y partes de máquinas
disponibles en la literatura (Figura 6).
37
Figura 5. Marco de revisión taxonómica.
Fuente: Tomado de (ASKIN & STANDRIDGE, 1993)
2.3.1. ANÁLISIS DEL FLUJO DE LA PRODUCCIÓN
Para las máquinas agrupadas, las rutinas de referencia son conocidas. A manera de ejemplo
se presenta un método para agrupar las operaciones realizadas en máquinas específicas y
así proporcionar la información de enrutamiento.
La idea básica es:
Identificar los elementos que se hacen con los mismos procesos / en el mismo equipo.
Las piezas son ensambladas dentro de una misma familia de piezas.
GR
OU
P T
ECH
NO
LOG
Y
VISUAL METHOD
PRODUCTION FLOW ANAL
MATRIX FORMULATION
SIMILARITY COEFFICIENTS
Array – Based Method
GRAPH THEORY
MATHEMATICAL FORMULATION
Integer Programming
Linear Programming
Dynamic Programming
OTHER STRUCTURES
Systems Simulation.
Expert System
Neural Networks
Fuzzy Theory PARTS CODING
ANALYSIS
MONOCODE HIERARCHICAL
POLYCODE
HYBRID (MIXED)
38
Se pueden agrupar en una misma celda para minimizar los requisitos de manejo y
materiales.
Según (CHEN & GUERRERO, 1994), Los métodos de agrupación se pueden clasificar en:
Agrupación de familias de partes: Las familias de partes y maquinas se agrupan en una
misma celda.
Agrupación de máquinas: las celdas de máquinas basadas en características similares de
grupos y familias se pueden identificar claramente a través de un análisis del ruteo de
piezas y de una lista de equipos.
Agrupación de partes de máquina: familias de piezas y celdas de máquinas forman parte
al mismo tiempo de un mismo grupo.
El principal objetivo de estos enfoques es la combinación de las filas y columnas de la
matriz de incidencia pieza-máquina para formar una matriz resultante con los valores de
incidencia, esto forma una diagonal de bloques (DORF & KUSIAK, 1994). No obstante,
en algunos casos no todos los componentes de una familia de piezas pueden ser procesados
dentro de la misma célula de trabajo (WEMMERLÖV & HYER, 1987). (Figura 7)
En el caso del ejemplo de la Figura 3, es fácil construir los grupos:
Grupo 1: partes {13, 2, 8, 6, 11}, maquinas {B, D}.
Grupo 2: partes {5, 1, 10, 7, 4, 3}, maquinas {A, H, I, E}.
Grupo 3: partes {15, 9, 12, 14}, maquinas {C, G, F}.
Figura 6. Matriz de uso de máquinas y partes.
Fuente: Tomado de (ASKIN & STANDRIDGE, 1993).
A los métodos vinculados con el análisis de flujo de la producción, se les asocia numerosos
algoritmos; los de identificación de agrupamientos se basan en una distribución matricial
hasta obtener unidades cruzadas que identifiquen las asociaciones pieza-máquina;
regularmente surgen problemas por las soluciones encontradas que dan origen a piezas
cuello de botella que requieren de máquinas que no es posible agrupar en una sola celda; si
bien han surgido algoritmos que resuelven esta cuestión, se convierten en problemas NP10
10
En teoría de la complejidad computacional, la clase de complejidad NP-completo es el subconjunto de los problemas de decisión en NP tal que todo problema en NP se puede reducir en cada uno de los problemas de NP-completo. Se puede
39
(DOMINGO, GONZALEZ, & CALVO, 2004). Pero la pregunta aquí es cómo realizar esta
clasificación. Varios métodos heurísticos y exactos han sido desarrollados. El más simple
es el de orden binario, también conocida como rank order clustering o algoritmo del Rey.
2.2.3.1 Rank- order clustering algorithm. También llamado algoritmo de King, en honor a
su autor quien lo presentó en 1979 (KING, 1980). El presente algoritmo es una manera
sencilla de formar grupos y asignar familias de partes a esos grupos. Se tiene un problema
con n partes y m máquinas. El algoritmo consiste en calcular valores para ponderar cada
fila, (que se llamarán pesos), ordenar filas, calcular pesos para cada columna y ordenar
columnas hasta que no se pueda ordenar más. Al final se obtiene la matriz de incidencia
ordenada, con patrones casi definidos para determinar la creación de los grupos. Algunas
veces es fácil identificar los grupos con sólo observar la matriz, pero cuando no existe tal
patrón, se debe acudir a alguna técnica que ayude a identificar los grupos. El algoritmo
Rank Order se explica detalladamente a continuación:
Interpretar filas y columnas como números binarios.
Ordenar filas como números binarios decrecientes.
Organizar columnas como números binarios decrecientes.
Esto se ilustra en un ejemplo simple de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005), con 6
partes y 5 máquinas. (Tabla 3)
Tabla 3. Ejemplo de algoritmo King - 0
Fuente: Tomado de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005)
En primer lugar, las filas son interpretadas como números binarios ordenados. (Tabla 4)
decir que los problemas de NP-completo son los problemas más difíciles de NP y muy probablemente no formen parte de la clase de complejidad P.
40
Tabla 4. Ejemplo de algoritmo King - 1
Fuente: Tomado de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005)
Esto le da un nuevo ordenamiento a las máquinas: B - D - C - A - E. A continuación, se
ordena por columnas al disminuir el estado de números binarios (nótese el nuevo orden de
filas aquí) (Tabla 5).
Tabla 5. Ejemplo de algoritmo King - 2.
Fuente: Tomado de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005)
Esto le da un nuevo ordenamiento de las piezas: 6-5-1-3-4-2. (Tabla 6).
Tabla 6. Ejemplo de algoritmo King - 3
Fuente: Tomado de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005)
La matriz con filas y columnas en el nuevo ordenamiento es. (Tabla 7).
41
Tabla 7. Ejemplo de algoritmo King - 4.
Fuente: Tomado de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005)
Ahora se pueden formar dos grupos:
Grupo 1: Piezas {6, 5, 1}, máquinas {B, D}.
Grupo 2: Piezas {3, 4, 2}, máquinas {C, A, E}.
Las piezas 1, 4, y 2 pueden ser producidos en una sola celda. Los restantes 6, 5 y 3 están
fuera de los rectángulos en negrita (que indica la estructura diagonal de bloque) y sus
problemas causales. Esta situación arroja en principio, tres posibilidades:
1. Estas piezas son producidas en ambas celdas, es decir, la pieza 6 se produce
principalmente en la celda 1, pero para el funcionamiento en la máquina C, tiene que
ser transportada a la celda 2.
2. Las máquinas B, C y E tienen que ser duplicadas, por lo que todas las piezas se pueden
producir dentro de una celda.
3. Algunas partes que no encajan en absoluto esto obliga a ser producida por separado.
El ordenamiento binario como heurística simple ⇒No garantiza que se obtenga
ordenamiento "óptimo".
A veces, una mejor estructura de bloques diagonal, se obtiene mediante la repetición del
ordenamiento binario hasta que no haya ningún cambio más. En el ejemplo anterior la
reiteración da como resultado una matriz final así (Tabla 8). Por lo tanto, repetir el orden
binario no ayuda en este ejemplo.
42
Tabla 8. Ejemplo de algoritmo King - 5
Fuente: Tomado de (GÜNTHER & TEMPELMEIER, 2005)
2.4. 1. IMPLEMENTACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE GRUPOS
Se han desarrollado muchos ordenamientos de tecnología de grupos para descomponer un
gran sistema de producción en sistemas pequeños más manuales apoyados en las
semejanzas de las particularidades del proyecto y aspectos de las piezas. Estos
procedimientos pueden ser, en términos generales, categorizados en dos clases: a)
Procedimientos de clasificación con sistemas de código y b) Procedimientos de formación
de células con la información del flujo de producción.
2.4.4.1 Métodos de codificación. La codificación se refiere al proceso de fijar símbolos a
las partes y emplearlos en el procesamiento de la información. Los símbolos representan los
atributos del diseño de las partes, sus características de manufactura o ambas. La
clasificación se refiere al proceso de categorizar un conjunto de partes en familias de partes
en función de sus similitudes y luego se separan a causa de una diferencia especifica. Los
métodos de codificación son empleados en la clasificación de partes dentro de las familias
de partes. Estos métodos constituyen una parte indispensable, especialmente para
aplicaciones del CAM, para la implantación efectiva de los conceptos de tecnología de
grupo.
La clasificación y codificación, para su aplicación en la tecnología de grupo, es un
inconveniente muy confuso, no obstante se han establecido numerosos procedimientos y
dispuesto innumerables esfuerzos para optimizarlos, aún no existe un sistema
mundialmente aprobado, debido a que cada empresa tiene sus propias insuficiencia se
imposiciones determinadas. Se requiere que el sistema acogido sea aprovechable por todos
los departamentos relacionados de una empresa, que circunscribe los de diseño e ingeniería,
planeación y control, fabricación, así como administración.
Para los estudios de tecnología de grupo, un sistema de clasificación bien planteado debe
asumir la eventualidad de concentrar familias de piezas tal como se requieran, apoyadas en
parámetros señalados. La formación de grupos o células de máquina para procesar las
43
familias de partes es relativamente sencilla si se utiliza un sistema de clasificación y
codificación apropiadamente planteado. También es posible formar grupos o células de
máquinas o familias de partes si se usa la técnica de análisis de flujo de producción.
2.4.4.2 Tipos y características de los códigos de tecnología de grupo. Hay considerables
tipologías de procedimientos para clasificación y codificación. Estas tipologías de
codificación difieren en: a) Términos de los símbolos empleados como numéricos,
alfabéticos o alfanuméricos; b) La asignación de estos símbolos para la generación de
códigos.
No obstante, las diversificaciones en los códigos que trascienden de la forma en que se
estipulan los símbolos, pueden ser asociados en tres tipos de códigos distintos: a) Mono
código (código subordinado); b) Poli código (código tipo cifra); c) Multi código (código
compuesto)(CHANG, WYSK, & WANG, 2005).
2.5.1. TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN PARA INGENIERÍA
CONCURRENTE11
Los procesos de información y las aplicaciones electrónicas que se utilizan cada vez más a
menudo en el mundo de la ingeniería, ofrecen una consistente plataforma para apoyar las
actividades ingenieriles del día a día. Los proyectos que se ejecutan para desarrollar
nuevos productos, procesos o sistemas, siguen habitualmente una secuencia de
ordenamientos y dinamismos que se apoyan al mismo tiempo en técnicas y herramientas,
que facilitan y hacen eficientes los procesos de desarrollo.
Procesos de desarrollo. Un proyecto de ingeniería puede clasificarse en actividades y sub-
actividades (Figura 8). Según (MEJÍA & MOLINA, 2002), un proyecto se lleva a cabo a
través de cuatro procesos claves: 1) Requerimientos del mercado; 2) Planeación del
proyecto; 3) Ejecución del proyecto y 4) Cierre y Seguimiento. Para el proceso de
“ejecución” se ha considerado importante seguir el modelo de “Desarrollo Integrado de
Producto” (COOPER, 1993), donde se llevan a cabo cuatro actividades principales: 1)
Ideación;2) Desarrollo básico; 3) Desarrollo avanzado y 4) Lanzamiento.
11
La Ingeniería Concurrente (IC), también conocida como Paralela, es una filosofía orientada a hacer más eficiente la ingeniería, así como integrar sistemáticamente y en forma simultánea el diseño de productos y procesos.
44
Figura 7. Etapas generales en el desarrollo de proyectos
Fuente: Tomado de (MEJÍA & MOLINA, 2002).
Así, para el desarrollo de productos, existen diversas herramientas de última generación que
ayudan al diseño en ingeniería desde distintos aspectos de su ciclo de vida, y que se deben
incorporar necesariamente a los entornos de Ingeniería Concurrente, esto puede simplificar
las etapas de diseño y cálculo. De la misma forma existen herramientas para la gestión de
toda la información generada y para comunicar a las áreas de formas muy variadas, lo cual
permite la transparencia total de datos y asiste, a diferentes niveles y necesidades, a las
empresas. (Figura 9).
Figura 8. Herramientas para las fases del proceso de diseño y fabricación.
Fuente: Tomado de (COOPER, 1993).
45
Taxonomía de tecnologías de información. En base a las fases de diseño y fabricación
mencionadas anteriormente, se propone una taxonomía para aquellas aplicaciones y
herramientas basadas en computadora, que apoyan el proceso de desarrollo de proyectos
(BARCLAY & DANN, 2000). La Tabla 9 integra los conceptos y algunas de las
herramientas comúnmente utilizadas en los procesos de desarrollo integrado de productos
bajo el enfoque de Ingeniería Concurrente.
Tabla 9. Aplicaciones electrónicas para desarrollo integrado de productos.
APLICACIONES Y HERRAMIENTAS
Funcionales (Realizar y
Apoyar Funciones).
Colaboración (Interaccionar
y Comunicar).
Coordinación (Gestionar y
Controlar Tareas).
Administración del
conocimiento / información
(Compartir y Administrar
Información y
Conocimiento).
Definición
Sistemas orientados a funciones que sustentan tareas
específicas de ingeniería.
Sistemas colaborativos para apoyar la cooperación entre
ingenieros.
Sistemas de coordinación que
apoyan secuencias de
actividades y flujo de información.
Sistemas de administración de
información del producto, que facilitan el intercambio y
conocimiento de información
de producto y manufactura
Ejemplos de
herramientas
disponibles.
CAD / CAM / CAE ICAD
(Intelligent CAD) Knowledge Based Engineering Systems
(KBES) Simulación y
Prototipos rápidos QFD / AMEF / IDEF0DFM / DFA.
Net meeting Foros Chat Multicasting e-mail CSCW
(Computer Supported
Cooperative Work).
Project management
Workflow y Groupware e-management e-project
Modelo de producto Modelo de Manufactura PDM –
Product Data Management PLM – Product Life Cycle
Management
Fuente: Tomado de (BARCLAY & DANN, 2000).
2.6.1. PRINCIPIOS GENERALES DE ADHESIVOS
Los adhesivos son sustancias no metálicas, líquidas o sólidas con los cuales se pueden unir
firmemente elementos de obra por adhesión de superficies y fuerzas conjuntas de cohesión
sin que por ello se modifiquen esencialmente sus estructuras. Los adhesivos son un medio
importante para quien trabaja la madera pues sirven para unir las piezas entre ellas, así
como también madera con otros materiales tales como plásticos, mármol y vidrio. Existen
diferentes formas de clasificar los adhesivos, las cuales pueden ser: adhesivos endurecibles
y no endurecibles, adhesivos orgánicos e inorgánicos, adhesivos de endurecimiento en frío
y caliente. A continuación se presenta una de ellas:
2.6.1 Clasificación de los adhesivos de origen orgánico. (¡Error! No se encuentra el
rigen de la referencia.)
Tabla 10. Clasificación de los adhesivos de origen orgánico.
Adhesivos de origen orgánico
a) Colas animales
1. Colas de pieles. 2. Colas de huesos.
3. Colas de pescado - (gelatina). Uso interior.
4. Colas de albúmina (sangre). 5. Colas de caseína (leche).
b) Colas vegetales
1. Colas de almidón.
2. Colas de semilla de soja. Uso interior. 3. Taninos formaldehído. Uso exterior.
Fuente: los autores.
46
2.6.2 Clasificación de los adhesivos de origen inorgánico. Fraguan por pérdida de
humedad a temperatura ambiente o con calefacción y son resistentes al fuego. Los más
comunes son: a) Silicato de sodio (interior); b) Cemento (exterior); c) Yeso (interior).
(¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.).
La industria moderna de elaboración de madera utiliza por lo general adhesivos de tipo
sintéticos, siendo los más usados los de tipo PVA (acetato de polivinilo), los cuales
presentan las siguientes características: a) Vienen preparados de fábrica y poseen buenas
condiciones para almacenarlos; b) Poseen buena capacidad de relleno de espacios (gap
filler12
); c) La línea de cola es elástica e incolora; d) Buena estabilidad en almacenamiento
prolongado; e) Alta resistencia al agua y al calor (especialmente al agregar un 5% de
endurecedor); f) Fácil aplicación a temperatura ambiente; g) Amplia gama de viscosidades.
Tabla 11. Clasificación de los adhesivos de origen inorgánico.
Adhesivos de origen inorgánico
Colas de
resinas
sintéticas
1. Colastermoplásticas
1.1 Emulsiones vinílicas Acetato de polivinilo(PVAc).
2.
Colastermoestables
2.1 Urea-formaldehído (interior)
2.2 Melamina-formaldehído(interior húmedo o exterior protegido, papeles melaminicos)
Fraguados enCaliente
2.3 Fenol-formaldehído (exterior). 2.4 Resorcinol-formaldehído (exterior)
Emisiones
2.5 Isocianatos (exterior, fraguados en caliente y frío:
monocomponente) Fraguado en frío
3.
Colastermofundibles. 3.1 Poliuretanos Rakol (granulado) -
4. Colas decontacto. Neoprén -
Fuente: los autores.
2.6.3 Condiciones ideales de aplicación de una cola PVA. Las condiciones ideales de
aplicación de una cola PVA son: (Ver Tabla 12).
Tabla 12. Condiciones ideales de aplicación de una cola PVA.
Parámetro Indicador
Temperatura ambiente 15 - 20 °C.
Temperatura de la madera 15 - 25 °C
Humedad relativa del aire 60 - 70 %
Humedad de la madera 8 - 10 %
Cantidad de adhesivo aplicado 150 g / m2
Presión de prensa 5 - 7 Kg / cm2
Tiempo de prensa 15 - 60 minutos
Tiempo total fraguado 24 - 48 horas
Fuente: CERTIM13
2.6.3.1 Tiempos de utilización de productos para el encolado. En la comercialización de
estos productos, así como en las especificaciones técnicas de elaboración de uniones con
adhesivos, se utiliza un lenguaje técnico específico, el cual debe conocer un operador
12 Esun adhesivo de resina de caucho con disolvente, desarrollado para unir virtualmente cualquier material rígido, independientemente de la regularidad de la superficie. 13
Centro Regional de Tecnología de la Madera (CERTIM) http://www.certim.cl/
47
calificado. Un aspecto importante en el proceso, se relaciona con los tiempos de éste, los
cuales se presentan en la Figura 9.
Figura 9. Esquema de los tiempos de utilización de productos para el encolado.
Fuente: CERTIM
2.7.1 SISTEMAS DE ENCOLADO POR RODILLOS
El sistema más común es aquel que se realiza mediante sistemas de encolado por rodillos,
se aplica el adhesivo en uno o dos cantos del listón de madera. La dosificación del
adhesivo está determinada por el espesor de la capa que cubre el rodillo encolador, ésta se
puede regular con una barra raspadora o con otro rodillo que aplaste al rodillo encolador.
(Ver ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.)
Figura 10. Esquema de encoladora de rodillos y sistemas de dosificación.
Fuente: (PINCHEIRA & MAUREIRA, 2006)
2.8.1 CARACTERISTICA DE MULTIPROYECTOS S.A
Multiproyectos.S.A es una compañía con más de 30 años de experiencia, en el diseño y
fabricación de productos y servicios enfocados hacia la adecuación integral de espacios de
trabajo.
Desde su inicio, la empresa ha marcado tendencias en el mercado, al introducir nuevas
filosofías de trabajo, esto fortalece conceptos fundamentales de productividad, versatilidad,
modularidad y flexibilidad en ambientes laborales, consolidándola como líder del sector y
punto de referencia de competidores y compradores.
Multiproyectos.S.A, cuenta con una planta de producción de 7.500m2, una sede de 500m
2
para atención posventa, oficinas comerciales en Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla; así
48
cubre todo el territorio colombiano y además, distribuidores en Venezuela, Panamá, Puerto
Rico, Perú, Costa Rica, El Salvador, Honduras y Guatemala.
2.9.1. ANALISIS DE LA CAPACIDAD
Se debe entender la capacidad como el potencial de trabajo con que se cuenta (CABA
Naim, 2000), medidas para los diferentes sitios de trabajo.
Estos medios de trabajo pueden ser máquinas, instalaciones, puestos de trabajo y en fin,
todos aquellos lugares donde se desarrollan tareas plenamente establecidas y que
contribuyen a la elaboración de los bienes o la prestación de servicios.
Se distinguen cinco tipos de capacidad.
1. Capacidad Técnica CT
2. Capacidad Instalada CI
3. Capacidad disponible CD
4. Capacidad necesaria CN
5. Capacidad utilizada CU
Estas capacidades pueden ser expresadas en distintos tipos de unidades dimensionales,
entre las cuales tenemos:
Unidades de tiempo (horas/año)
Unidades energéticas (kilowatios/año)
Unidades económicas o monetarias ($/año)
Unidades físicas (unidades/año)
Sin embargo y aunque la escogencia entre una u otra capacidad dimensional depende del
fin que se tenga, tomaremos para nuestro caso las unidades de tiempo, ya que son estas las
de mayor aplicación en las organizaciones productivas.
Adicionalmente, se elige un año como aquel período base del estudio, por ser este el más
común parte este tipo de análisis, no sin antes dejar en clareo que cualquier otro lapso
puede ser considerado, dependiendo nuevamente del uso que le dé el encargado de hacer
este estudio.
Capacidad disponible
Esta capacidad es con la que realmente trabaja una empresa ya que reconoce las
deficiencias con que normalmente labora la organización. Adicionalmente se establecen las
condiciones de producción que dependen de la política interna y de la administración de
recursos de manufactura, así como las normas de trabajo y la jurisprudencia en que se
circunscribe.
49
Donde:
CDi: Es la capacidad disponible del sitio de trabajo i.
dh: Son los días hábiles que labora la empresa en el año.
nti: Número de turnos diarios que se trabaja en el sitio de trabajo i.
dti. Duración de los turnos, estos pueden variar de un sitio de trabajo a otro.
ni: Es el número de sitios de trabajo tipo i.
G1: Son las pérdidas totales por mantenimiento de todos los sitios de trabajo.
G2: Son la pérdidas por no existencia del personal productivo expresada en horas/año. En este
rubro se incluye la inasistencia justificada o no y se pueden obtener de las estadísticas.
G3: Son las pérdidas por factores organizacionales; es decir, las pérdidas causadas por una
mala o deficiente gestión de la producción.
G4: Son las pérdidas por factores aleatorios no previsibles; incluyen disminuciones causadas
por factores naturales, políticos, sociales, económicos, etc.
La capacidad disponible es:
Para n sitios de trabajo distintos
2.9.10. ANALISIS DE MODELOS UTILIZADOS PARA RESOLVER
PROBLEMAS DE MANUFACTURA
2.9.1.1 Líneas de Espera (Teoría de Colas)
Una alternativa de solución puede ser hacer una analogía de una “cola” de clientes en un
banco con la fila que hacen los programas u órdenes de producción para ser ejecutados.
Teoría de Colas se fundamenta en la existencia de unos clientes que esperan ser atendidos
por un(os) servidores; para este caso los clientes serán los programas u órdenes de
producción y los servidores los operadores al realizar el proceso de encolado y prensado
para el caso de los programas y el proceso de programación para las ordenes de producción;
de tal manera que hay que seleccionar en qué punto se puede incorporar este modelo
El objetivo de este modelo es emitir una serie de medidas que servirán como factores de
decisión, según unos parámetros iniciales. Las medidas son:
a. Tiempo promedio en fila
b. Tiempo promedio en atención
c. Tiempo promedio en sistema.
d. Número promedio de clientes en fila
e. Número promedio de clientes en el sistema.
50
f. La utilización (porcentaje de tiempo que el servidor está ocupado).
La notación de los parámetros iniciales se da según (TAHA, 2004) que es la notación más
utilizada y se describe a continuación:
a Estructura probabilística del proceso de llegada
b Estructura probabilística del proceso de salida
c Número de servidores en paralelo
d Disciplina de atención
e Capacidad del sistema
f Tamaño de la población
La notación es (a / b / c) : (d / e / f )
De esta manera, la estructura probabilística del proceso de llegada se refiere al
comportamiento como se dan las llegadas al sistema, por ejemplo Poisson; la estructura
probabilística del proceso de salida se refiere al comportamiento como se dan las salidas del
sistema, por ejemplo Exponencial; el número de servidores en paralelo se refiere a cuantos
servidores pueden atender al mismo tiempo y no dependen de los demás, por ejemplo la
cantidad de cajeros en un banco; la cantidad de órdenes de producción en por maquina la
disciplina de atención, a como se atienden los clientes, es decir, los primeros en llegar son
los primeros en salir (FIFO, por las siglas en ingles First In, First Out) o los primeros en
llegar son los últimos en salir (FILO, First In, Last Out); la capacidad del sistema es la
cantidad de clientes que puede soportar el sistema, por ejemplo la cantidad de clientes que
puede atender un restaurante; o la cantidad de órdenes que pueden atenderse en una célula
de manufactura y el tamaño de la población es la cantidad de clientes potenciales que tiene
el sistema.
Cuando la estructura probabilística es Poisson (Exponencial) la notación para los
comportamientos se escribe M, en honor a Markov y por ser el comportamiento más
estudiado y más utilizado; la notación para el modelo más básico es (M /M /1): ( fifo /∞/∞)
esto es, llegadas con estructura probabilística exponencial, salidas con la misma estructura
de las llegadas, un servidor, disciplina de atención primeros en entrar, primeros en salir
capacidad infinita y clientes potenciales infinitos.
Revisando los modelos considerados en (TAHA, 2004), la aplicación de Teoría de Colas al
problema implica tener información estadística a cerca de la forma como llegan los
programas al puesto de trabajo desde el programador o información estadística a cerca de
cuando se demoran las ordenes de producción en llegar al programador y como salen
programadas en grupos, y la ejecución de las láminas requeridas por esos programas; la
cantidad de servidores podría ser 1 (programador) a medida que distintos programas son
enviados a cada máquina y (4 máquinas) y esta debe responder por esas programaciones;
sin embargo el modelamiento no se aproxima a la realidad en medida que llegan ordenes de
producción (unidad) y salen de ellas programas de producción (grupo de OP). Es decir, no
se podría evaluar paramétricamente el sistema.
51
La capacidad no es ilimitada, se tienen 4 máquinas, 1 turnos, 8 horas cada uno, sin embargo
en aras de generar resultados que permitan conducir hacia la métrica de la capacidad se
considera una aproximación coherente. La cantidad de clientes potenciales estaría dada por
la cantidad de órdenes de producción en caso de ingreso a programar o cantidad de
programas enviados a las maquinas en caso de ejecutar. La disciplina de trabajo que más se
aproxima a la realidad en FIFO, es decir, los operarios ejecutan los programas en el orden
que se les van entregando.
El planteamiento del modelo requiere, entonces, reconocer la distribución de probabilidad
bajo el que se comporta la generación de programas, y bajo la que se comporta el tiempo
gastado en la ejecución de las láminas tanto en encolado como en prensado. El
procedimiento para llegar a esas distribuciones es realizar pruebas de Bondad y Ajuste
(como Kolmogorov, Chi cuadrado) a datos estadísticos de las variables consideradas.
Actualmente en la empresa la información disponible en el sistema de información no
cuenta con ningún campo que relacione el trabajo realizado por el PROGRAMADOR, se
observa claramente cómo se tiene información de las partes como unidad independiente
pero no como parte de una lámina o grupo, bajo este déficit de información no es posible
plantear un modelo de Teoría de Colas.
Una conclusión esperada de poder aplicar Teoría de Colas sería identificar si hace falta otra
máquina, si es necesario otro servidor; mediante un análisis marginal de la inversión en la
máquina versus las perdidas por incumplimientos (tomando como medida el tiempo
promedio en el sistema) se observaría claramente esto. Otra ventaja es que permite tener
una medida estadística de la utilización de la planta (tiempo promedio de utilización).
Como aporte a la empresa se propone cambiar el formulario (y la concepción) de la captura
de datos de esta área para que se obtenga información del programador mediante los
reportes del proceso de laminado.
2.9.1.2 Algoritmos Genéticos
Los algoritmos genéticos aparecen como una solución tentativa en medida que han sido
utilizados ampliamente en la resolución de agrupamiento y de celdas de manufactura
(ONWUBOLU, 2001).
Según (TAHA, 2004) los algoritmos genéticos imitan el proceso de evolución bilógica,
”sobrevivencia del más apto”; el cual define un conjunto de N soluciones factibles se
conoce como población con N cromosomas. La aptitud de un cromosoma se mide en
términos de una función objetivo apropiado. Un cromosoma más apto da un mejor valor a
la función objetivo. La idea general del AG es seleccionar dos padres a partir de una
población. Los genes de los dos padres se cruzan entonces y (posiblemente) para producir
dos hijos. La descendencia reemplaza a los dos cromosomas más débiles (menos aptos) en
la población, y el proceso de seleccionar nuevos padres se repite.
52
La justificación de estos algoritmos de búsqueda simulando evolución genética radica en la
incapacidad o a la falta de convergencia de los modelos matemáticos para resolver algún
problema o tipo de problemas.
El planteamiento de un modelo de este tipo implica la estructuración de cromosomas como
se muestra a continuación:
a. La longitud del cromosoma corresponderá a las características generales de todas
las piezas. Para este caso específico será de 8; cabe anotar que no se está teniendo
en cuenta que algunas veces se requieren de otras características que no se utilizan
en todos los materiales, por lo que el cromosoma puede cambiar de tamaño en caso
de escoger esta alternativa de solución.
b. La información almacenada en cada posición del cromosoma corresponderá a un
número entero entre 1 y la necesidad total de materiales, atributos para ejecutar
todos los programas. Dentro de un cromosoma no existe la posibilidad de que el
mismo número este en dos posiciones distintas.
Tabla 13. Configuración de cromosomas para el modelo de Algoritmos Genéticos
Fuente: los autores.
Se propone una población inicial en la que Alander (1992) propone una población igual
entre la rista o cromosoma de longitud L y 2L; la iniciación de la población se realizará
aleatoriamente. La mutación y el Cruce se realizarán siguiendo las políticas básicas del
algoritmo de Pinedo (1998), es decir, para la mutación se generará un número aleatorio que
indique posición en el cromosoma a mutar y otro número aleatorio que indique si la
posición muta o no según la probabilidad de mutación que se defina.
El cruce de información y la generación de una nueva población inicialmente se proponen
generar números aleatorios para seleccionar una pareja de padres que se convertirán en una
nueva pareja de la siguiente generación. El cruce se realizará haciendo un corte aleatorio a
los dos cromosomas e intercambiando los sub cromosomas generados, así la población
siempre se mantendría con L individuos. Una opción más compleja de cruce implicaría
generar probabilidades dependientes del fitness de cada individuo, seguidamente se generan
números aleatorios que al ser evaluados contra las probabilidades de cruce seleccionan o
desechan al individuo; con los individuos seleccionados se generan sub-cromosomas
aleatoriamente que sirven para generar la siguiente población de L individuos; el problema
de esta propuesta radica en la variabilidad.
53
Tabla 14. Ventajas y desventajas de los métodos utilizados para resolver problemas de manufactura.
Fuente: Los Autores
2.9.1.3 Reglas de producción
Son programas de computación que se derivan de una rama de la investigación informática
llamada Inteligencia Artificial (IA). El objetivo científico de la IA es entender la
inteligencia. Está referida a los conceptos y a los métodos de inferencia simbólica, o de
razonamiento por computadora, y cómo el conocimiento usado para hacer esas inferencias
será representado dentro de la máquina.
German Méndez 2010 define a reglas de producción como un método que tienen una
amplia base de conocimiento en un dominio específico y emplea técnicas de inferencia
computacional para tratar con problemas usualmente resueltos por humanos expertos.
Básicamente una regla de producción basado en conocimiento y raciocinio que lleva a cabo
tareas que generalmente realiza un experto humano, es decir, un programa que imita el
comportamiento humano en el sentido de que utiliza la información que le es
proporcionada para poder dar una opinión sobre un tema especial.
54
Las características principales de este tipo de problemas, según algunos autores son:
Utilizar normas o estructuras que contengan conocimiento
Se obtiene conclusiones a través de deducciones lógicas.
Contienen datos ambiguos.
Contienen datos afectados por factores de probabilidad.
La representación del conocimiento formaliza y ordena el conocimiento. Una
representación ampliamente usada es la regla de producción, o simplemente regla. Una
regla consiste en: una parte SI, y otra parte ENTONCES (también llamada como una
condición y una acción). Las listas de partes SI son un conjunto de condiciones en una
cierta combinación lógica. La porción del conocimiento representado por la regla es
relevante a la línea del razonamiento que es convertido si la parte SI de la regla está
satisfecha; por lo tanto, la parte ENTONCES puede ser concluida, o su acción de
solucionar el problema ser tomada. En los sistemas expertos en que el conocimiento se
representa en forma de regla se llaman: sistemas basados en reglas. A continuación se
presentan los métodos más utilizados para la representación del conocimiento.
A. En las redes semánticas el conocimiento se representa mediante una colección de
objetos llamados “nodos” ligados entre sí, que representan objetos, conceptos o
eventos. Las conexiones entre los nodos se denominan “arcos” y representan
relaciones del tipo “es-un”, “forma parte de”, etc. Los nodos están ordenados
jerárquicamente de modo que las propiedades asociadas a cada uno de ellos son
heredadas por todos los de inferior jerarquía.
B. Las reglas de producción constituyen el método más utilizado para la representación
del conocimiento. Se trata de estructuras del tipo SI “premisa” ENTONCES
“conclusión”. La porción SI de la regla, especifica la condición o condiciones que
deben cumplirse, si existe más de una condición entre ellas estarán conectadas por
medio del operador lógico “y” pero también pueden estar conectadas con el
operador “o”; mientras que la porción ENTONCES, representa la acción o acciones
que se deben realizar. En el momento en el que se compruebe que la premisa de una
regla es cierta, se puede ejecutar ésta, en el sentido de que se llevan a cabo todas y
cada una de las acciones indicadas en la conclusión de la regla; dichas acciones se
convierten en nuevos hechos que pueden ser la premisa de una nueva regla que, a su
vez, puede desencadenar nuevos hechos, y así sucesivamente.
C. Los marcos de referencia, también llamados frames, son una estructura o grupo de
atributos que describen un determinado objeto. Cada uno de los atributos se
denomina “slot” y puede contener: valores iniciales o valores por defecto;
relaciones que les ligan con otros frames y que permiten heredar atributos de los
frames jerárquicamente superiores o procedimientos para cambiar los valores de los
atributos mediante la utilización de funciones que calculan el valor del atributo de
acuerdo con la información suministrada.
55
D. Las ternas objeto-atributo-valor se basan en la idea de que los objetos se
caracterizan por una serie de atributos a los que se pueden asignar valores. Los
objetos pueden ser físicos o bien abstractos. Los objetos tienen asociadas unas
características o propiedades, que son los atributos. El valor del atributo especifica
la naturaleza de un atributo en un momento determinado.
Estos sistemas son fáciles de reprogramar y pueden crecer en el tiempo de forma
indefinida. En el siguiente modulo se realiza la ejecución del proyecto basado en la
metodología de la figura 3.
56
PARTE III
Desarrollo de la Investigación
57
3 CAPÍTULO DESARROLLO DE LA INVESTIGACION.
Para el desarrollo de este proyecto el presente capítulo se ha dividido en tres
puntos comenzando con el inicio en el cual se describe en detalle el proceso que evidencia
el problema. Seguido se presentan los requerimientos necesarios para aplicar y analizar
el modelo apropiado para asignar al desarrollo del problema en la fase de planeación y
por último se muestra la fase de modelado en la que se evidencia como se ha desarrollado
la herramienta computacional y de qué forma se valida el modelo con base en la
información recopilada.
58
I INICIO
3.1. SISTEMA DE LA EMPRESA
El siguiente proyecto es desarrollado en Multiproyectos.S.A, una empresa manufacturera y
comercializadora de productos y servicios enfocados hacia la adecuación de espacios de oficina
clasificada según muestra la tabla 13 y 14.
Fue fundada hace 35 años con el objetivo de diseñar y fabricar muebles para oficina con una
amplia variedad de productos en su portafolio. Multiproyectos.S.A actualmente hace parte del 5% de empresas del sector con ingresos
operacionales anuales superiores a 25.000 millones de pesos14. Cuenta con una plantilla de
personal que asciende a los 280 colaboradores, entre empleados directos, temporales y
contratistas. La estructura productiva de la mayoría de las empresas del sector se conforma por
grupos o líneas de producción especializadas en los principales materiales (madera, metal y
pintura) que posteriormente confluyen en líneas de ensamble.
La planta de producción cuenta con un sistema de información (software) basado en la
teoría ERP que permite identificar y planificar todos los recursos de la organización necesarios
para tomar, hacer, enviar y contabilizar los pedidos de los clientes (Heizer/Render 2008).
Tabla 15. Clasificación del sistema productivo de Multiproyectos.S.A.
CLASIFICACION
DEL SISTEMA
PRODUCTIVO
Variable
DESCRIPCION
Tipo de Industria
Metal y madera
Todos los productos de Multiproyectos.S.A están
elaborados en madera y metal principalmente.
Volumen
Medio
Según el nivel de ventas y cantidades producidas
comparado con la competencia.
Repetitividad
Bajo
El amplio portafolio de producto y la venta bajo
pedido hacen a Multiproyectos.S.A una empresa
con una repetitividad baja en su producción.
Relación con los
clientes
Make to Order
Toda la producción se maneja sobre pedido.
Proceso
Job shop
Las órdenes de producción no siguen la misma
ruta.
Fuente: Adaptado de (Méndez 2003)
14
Revista Dinero Edición 447 Junio de 2014
59
Tabla 16. Clasificación detallada del proceso productivo de Multiproyectos.S.A.
Factor MP15
Job Shop Flow Shop
Volumen de Ventas
Medio X -
Portafolio de
Productos
Alto X -
Inventario de
Productos
Bajo X -
Inventario de
Materiales
Bajo X -
Nivel Tecnológico
Bajo X -
Disposición de
Máquinas
Taller X -
Personal Calificado X -
Flexibilidad Alta X -
Fuente: Adaptado de Méndez 2003
Para el desarrollo de esta herramienta computacional, el estudio se centra en el comportamiento
y estructura del subsistema de producción en la línea de maderas, más específicamente en el
puesto de trabajo Encolado y Prensado16 de Multiproyectos.S.A teniendo en cuenta la relación
de este centro con los otros componentes estructurales del sistema de la empresa, como lo
señala (Adam/Ebert 1991), teniendo como directriz los objetivos del subsistema de operaciones
en los que se especifica lo siguiente:
1. Producto, características principales.
2. Características del proceso
3. Calidad del producto
4. Eficiencia
a. Control adecuado del costo de mano de obra
b. Control del costo de los materiales
c. Control del costo del uso de las instalaciones
5. Servicio al cliente
a. Produciendo volúmenes que satisfagan la demanda esperada
b. Cumpliendo la fecha de entrega para los bienes y servicios
6. Adaptabilidad para la subsistencia en el futuro
15
Fuente: todas las observaciones se basan en conceptos de expertos en la industria del mobiliario como jefe de planta y Gerente de
producción de Multiproyectos.S.A. 16
De ahora en adelante se entiende E&P como el centro de trabajo encolado y prensado
60
El subsistema de producción está compuesto por las siguientes cinco líneas de producción:
Línea de maderas, metalmecánica, pintura electrostática, ensamble y sillas. La figura 12
muestra la distribución de las líneas en la planta de la empresa.
Línea de maderas: Está compuesta por los centros de trabajo encolado y prensado,
Seccionado, Fresadora, Canteo, Refilado, Limpieza y empaque en la cual se fabrican
superficies en madera Línea de metalmecánica: Compuesta por los centros de trabajo de cizallado,
punzonado, plegado, soldado y pulido. En esta línea se fabrica todo lo relacionado con
estructuras del producto. Línea de pintura electrostática: Consta de una cadena de transporte elevado en el que
se realiza el recorrido a través de varias operaciones para el tratamiento de piezas
metálicas con el objeto de dar recubrimiento con pintura electrostática. Línea de ensamble: Es el grupo de centros de trabajo donde confluyen los sub
ensambles de las líneas de madera y metal junto con otros materiales para dar forma a
los productos finales. Línea de Sillas: Está compuesta por los centros de trabajo corte, costura y ensamble, y
es encargada del tapizado y ensamble de todas las sillas que Multiproyectos.S.A ofrece
al mercado.
Fuente: Información obtenida del sistema de gestión de calidad de Multiproyectos.S.A
Figura 11. Multiproyectos.S.A líneas der producción y centros de trabajo.
61
Para el adecuado funcionamiento de la estructura de manufactura se requiere de la intervención
de otros subsistemas que al comunicarse permiten el flujo de información, materiales y
producto terminado, además de todo el soporte necesario para cumplir con el objetivo de la
organización.
A continuación se describen los subsistemas que afectan directa o indirectamente el
comportamiento de la producción.
Subsistema comercial: Es el departamento encargado del contacto directo con los clientes,
esta fuerza de ventas está conformada principalmente por diseñadores de interiores y
arquitectos quienes toman los requerimientos del cliente de acuerdo al portafolio de productos
disponible. Cuando se confirma por parte del cliente, el pedido ingresa al sistema de
información para que comience su ciclo productivo.
Subsistema investigación y desarrollo: Es el subsistema que recibe la información del área
comercial para la creación de nuevos diseños nuevos en los casos en que las necesidades de los
clientes no se suplan con el catálogo de productos existente. Se encarga también de hacer
mantenimiento a los diseños de cada línea de producto. Subsistema Planeación y Programación: Tiene la responsabilidad de organizar los pedidos
por órdenes de ejecución (prioridades), además generar las órdenes de producción y organizar
la información para transmitirla a supervisores y operarios en la planta de producción, también
es el medio de comunicación entre el departamento comercial y la dirección operativa de la
producción transmitiendo la información relacionada con modificación en las condiciones
iníciales de los pedidos, por ejemplo cambios en las fechas de entrega, cambios o anulaciones
de ítems en pedidos, o requerimientos específicos del cliente. Subsistema Compras: Con ayuda del sistema de información, efectúa la compra de los
materiales requeridos para la producción. Son los encargados de hacer las negociaciones con
los proveedores y garantizar el aprovisionamiento en la cantidad y momento oportuno. Almacén e Inventarios: Es el encargado de recibir el material requerido para la producción
que previamente se ha gestionado desde el departamento de compras. Almacena y administra el
inventario de materias primas e insumos y suministra a la producción las cantidades requeridas
por el personal encargado de solicitar los materiales en planta. Aseguramiento de la Calidad: Este subsistema se encarga de tomar muestras de producción
para verificar si el producto cumple con las especificaciones de lo contrario se retiene para
encontrar la causa del problema y gestionar con el subsistema encargado para solucionarla.
Adicionalmente se generan reportes periódicos en un cuadro de mando integral para ejecutar las
mejoras en los indicadores no conformes. Despachos: Se encarga de recibir de la planta de producción el producto terminado y además
gestiona los envíos de los pedidos consolidados a las instalaciones de los clientes
62
Mantenimiento: Este subsistema garantiza el buen funcionamiento de la maquinaria y equipo
para el correcto desarrollo de la actividad productiva. Mantiene comunicación constante con
producción para atender las solicitudes y con compras para el aprovisionamiento de repuestos. Subsistema Talento Humano: Es el encargado de la gestión del personal: contratación,
despidos, capacitaciones, control del ausentismo, accidentalidad, seguridad social y bienestar.
Producción envía a Talento Humano todos los requerimientos relacionados con el personal con
el propósito de alcanzar un nivel óptimo de trabajadores y una buena calidad en el desempeño
de los mismos para así cumplir con el programa de producción. Dirección Operativa: Es responsable del control del proceso en la planta de manufactura,
mantiene un seguimiento detallado de los pedidos, retroalimenta a compras sobre materiales
sustitutos, faltantes no contemplados y aprovechamiento de materiales que hacen en planta. Gerencia de Producción: Es el subsistema que establece la estrategia de producción, en
conjunto con la dirección operativa toman las decisiones de ampliación de capacidad. Además
es el encargado de integrar todos los subsistemas que se relacionan con producción para
cumplir con las metas establecidas desde la Gerencia General.
Los flujos de información a través del sistema empresarial de Multiproyectos.S.A se favorecen
con la utilización del aplicativo de gestión estándar “Uno Enterprise” permitiendo obtener
como función emergente la producción y comercialización de mobiliario para oficina de
excelente calidad de forma rentable. Estos productos que fabrica y comercializa la empresa se
agrupan en nueve sistemas de oficina que se exponen detalladamente en los catálogos de
productos de Multiproyectos.S.A.
3.9 CARACTERIZACION DEL PRODUCTO
3.9.1 Mobiliario de Oficina Abierta
El concepto de mobiliario de oficina abierta aparece en los años sesenta (PILE, 2005) con el
propósito de permitir la integración de grupos de trabajo en un espacio versátil, modular y
ergonómico que se traduce en eficiencia. Es el aprovechamiento de los espacios
arquitectónicos, emulando muros, puertas y ventanas, pero llevándolos de forma organizada al
concepto de oficina.
Un puesto tipo de trabajo bajo este sistema, comprende una división, que sirve para separar el
ambiente de trabajo y brindar privacidad. Cuenta también, con superficies de trabajo o
escritorios, que son las áreas dispuestas para realizar la función principal y que además
soportan los equipos de cómputo. Otro elemento que constituye el puesto de trabajo son los
almacenamientos como gabinetes, cajoneras y repisas que cumplen la función de archivo y
organización de documentos. Y como componente importante está la silla, puesto que juega un
papel notable en la ergonomía del lugar de trabajo. El concepto de diseño es una variable
primordial en este tipo de mobiliario, ya que el mercado le ofrece al cliente una gran variedad
de estilos, formas, materiales y acabados, que permiten crear espacios amenos, amables, que
fortalecen la imagen corporativa y el sentido de pertenencia.
63
3.9.2 Familias de Producto
La agrupación por familias en Multiproyectos.S.A se realiza teniendo en cuenta el uso del
producto dentro del sistema de mobiliario de oficina, es una agrupación que utiliza la empresa
para favorecer el control en la entrega de los pedidos. Esta agrupación de productos terminados
no se debe confundir con las familias de partes que resultan de la aplicación de las técnicas de
tecnología de grupos que se tratará en otro aparte de este trabajo. Las familias de producto y su
relación con las líneas de producción se muestran en la tabla 17:
Tabla 17. Familias de productos por línea de producción y porcentaje de participación.
Fuente: Información suministrada por Multiproyectos.S.A
3.9.3 Materiales y estructura del producto
Los productos que conforman el mobiliario de oficina abierta se elaboran combinando diversas
materias primas figura 13 y tabla 18, siendo las más representativas los metales y los derivados
de la madera, aunque cabe mencionar que también se utilizan plásticos, textiles y vidrios. Dada
la delimitación del presente trabajo, se hará énfasis en los materiales que permitirán
contextualizar el desarrollo de este proyecto.
Familia
de producto
Línea de producción
N°
Producto
s
% del
Total de
Producto
s
Metalmecánica Madera
s
Pintura
Electrostátic
a
Ensambl
e
Sillas
Estructura x x x x 4455 17,70%
Almacenamiento
s x x x x 1651 6,60%
Superficies x 6675 26,60%
Tableros
Divisores
Falderos
x x x x 3458 13,80%
Mesas x x x x 1325 5,30%
Sillas x 1254 5,00%
Herrajes x x x 3325 13,20%
Accesorios x x x 789 3,10%
Especiales x x x x 2190 8,70%
TOTA
L
25122 100%
64
Figura 12. Participación de los materiales en la producción de Multiproyectos.S.A.
Fuente. Información adaptada por los autores y suministrada por Multiproyectos.S.A
Dentro del grupo de metales que se procesa en la línea de producción de Metalmecánica se
utiliza el acero cold rolled tanto en láminas como en tubería para fabricar la estructura de los
almacenamientos, soporteria, elementos de conducción de cableado, etc. También en menor
proporción se trabajan láminas de acero inoxidable, lámina galvanizada y perfileria de
aluminio. El grupo de derivados de la madera son elementos que se utilizan en la fabricación de
superficies de trabajo, paneles estructurales, tableros, divisores, puertas de almacenamientos
con estructura metálica y muebles especiales. Se denominan derivados de la madera porque el
principal componente es el aglomerado que es un material compuesto por partículas de madera
aglutinadas mediante resinas sintéticas, este material que se adquiere en láminas de diferente
calibre cuyas características se muestran en la tabla 16
Tabla 18. Características de los materiales utilizados en la línea de maderas.
MATERIALES UTILIZADOS EN LA LÍNEA DE MADERAS
Clase Material Presentación Dimensiones o magnitudes* Calibres*
Aglomerados
Tablex Lamina 2440x1220 - 2440x1530 - 2440x1830 mm 9-12-15-19-25-30-36 mm
MDF Lamina 2440x1220 - 2440x1530 - 2440x1830 - 2440x2120 mm 3-6-12-15-18-25-30 mm
Triplex Lamina 2440x1220 mm 12-15-18 mm
Melamina Lamina 2440x1530 - 2440x1830 mm 9-15-18-25 mm
Recubrimientos
Laminado HPL Lamina 2440x1220 - 2440x1530 - 2440x2120 - 3060x1220 - 3660x1530 mm 0,5 - 0,7 mm
Backer Lamina 2440x1220 - 2440x1530 - 2440x2120 - 3060x1220 - 3660x1530 mm 0,5 mm
Chapilla Chapa 2500x620 mm 0,7 mm
Cubre Cantos Canto PVC Rollo Hasta 150 metros x 29 - 35 - 66 mm 1-2 mm
Canto Chapilla Rollo Hasta 100 metros x 40 mm 3 mm
36,94%
23,61%
14,45%
5,33% 4,49% 3,39% 3,22% 3,13% 2,35% 2,16% 0,94%
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
35,0%
40,0%
MATERIALES MAS UTILIZADOS EN CADA LINEA DE PRODUCCION
65
Adhesivos Pegante para madera PVA Isotanque 1000 kg
Pegante para cantos Holt Melt Cajas (Granulado) 25 kg
* Formatos utilizados por Multiproyectos.S.A
Fuente. Información suministrada por Multiproyectos.S.A
El aglomerado es un material muy versátil y por sus características facilita el proceso de
transformación pero no es adecuado para los terminados, por esto para los productos de
Multiproyectos.S.A en la mayoría de los casos se especifica adicionando un recubrimiento de
material denominado “Laminado de Alta Presión” o HPL (High Pressure Laminate) que es una
lámina delgada (entre 0,5 y 2 mm de espesor) compuesta por hojas de papel kraft impregnadas
con resinas fenólicas, en la hoja superior se encuentra el diseño decorativo sobre el cual se
aplica una capa de resina melamínica, mientras que las hojas de papel que le dan espesor a la
lámina, se impregnan con resinas fenólicas y todo es sometido a alta presión y temperatura.
Otro tipo de recubrimiento para la láminas de aglomerado es la chapilla de madera que es una
hoja delgada de madera de espesor uniforme (0,7 mm) obtenida del proceso de desenrollado,
rebanado, aserrado o tranchado; a diferencia del recubrimiento con el Laminado de Alta
Presión la chapilla requiere de la aplicación de pintura de madera para obtener el acabado
definitivo. Para los recubrimientos ya sea en laminado de alta presión ó en chapilla se tiene una
amplia gama de colores que el cliente puede escoger, obedeciendo a temas ergonómicos o
imagen corporativa. El producto de la unión de estos materiales se denomina “prensado” y es
el sub ensamble que se procesa en el centro de trabajo “Encolado y Prensas” como se evidencia
en la figura 14.
Figura 13. Conformación de los prensados.
Fuente: Elaborado por los autores
En Multiproyectos.S.A la relación entre el producto y sus componentes de materiales se apoya
en el sistema de información Uno Enterprise mediante los siguientes reportes:
a) La estructura del producto, que proporciona una clasificación jerárquica de los ítems
que conforman el producto (Tabla 19). Muestra sus partes o sub ensambles y puede
representar el grupo de ítems de un plano de ensamblaje o la agrupación de ítems que se
reúnen en una fase del proceso de fabricación desde el ensamble más sencillo hasta
todo el ensamble del producto
66
Fuente: Reporte del sistema de información suministrado por Multiproyectos.S.A
b) La lista de materiales (tabla 20), da mayor soporte al proceso de fabricación ya que
muestra todos sus componentes con sus nombres, referencias, acabados, cantidades y
unidades de medida. Además se puede diferenciar el tipo de ítem ya sea producto
terminado, producto en proceso o materia prima.
Fuente: Reporte del sistema de información suministrado por Multiproyectos.S.A
3.10 LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE MADERAS Y EL PROCESO DE
ENCOLADO Y PRENSADO
3.10.1 Línea de maderas
La línea de producción de maderas en Multiproyectos.S.A es una de las principales líneas en la
elaboración de los productos de oficina y está compuesto por los procesos de encolado,
seccionado, fresado, canteado, refilado y limpieza y empaque. Es un sistema secuencial que
depende fundamentalmente de la correcta programación de las labores al inicio de la línea para
permitir el flujo adecuado del proceso productivo y que actualmente tiene un efecto directo
sobre los principales parámetros en la línea como: tiempos de entrega e imagen corporativa; lo
Tabla 19. Estructura del producto.
Tabla 20. Lista de materiales.
67
que hace evidente una variación en los costos de fabricación para las referencias que inician
desde el puesto de trabajo encolado y prensado. A continuación se presenta una descripción
detallada del proceso en la Figura 15.
Figura 14. Mapa Mental del Proceso de encolado y prensado en Multiproyectos.S.A
ENCOLADO Y PRENSADO
METODOS
MEDICION
MEDIO AMBIENTE
MANO DE OBRA
MATERIAL
MAQUINA
PROGRAMACION DEL PUESTO DE TRABAJO
MINIMIZAR EL DESPERDICIO
BASES DE DATOS
PROGRAMAS
PLANOS DE INVESTIGACION Y DESARROLLO
DISTRIBUCION DE LAMINAS
FORMATO DE TRABAJO
PLANEACION
REPORTE DE PRODUCCION
CONTROL DE PISO
INVENTARIOS
COSTOS
MANTENIMIENTO
PROCESOS EXTERNOS
COMERCIAL AREAS PRODUCTIVAS
PRIORIDADES DE
PRODUCCION
PERSONAL TECNICO
CAPACITACION
PROGRAMADORES
LAMINAS
COMPOSICION
CALIBRES
DIMENSIONES
ALISTAMIENTO
CAPACIDAD
APERTURA
AREA DE TRABAJO
HERRAMIENTAS
ACABADOS
CONTRO DE LOS PROGRAMAS
DE E&P
Fuente: Los autores
3.10.2 Proceso de encolado y prensado
El proceso de encolado y prensado en Multiproyectos.S.A se desarrolló en el primer centro de
trabajo de la línea de maderas y consiste básicamente en la aplicación de adhesivo vinílico PVA
en las dos caras de la lámina de aglomerado utilizando una máquina encoladora de rodillos.
Después de colocar el PVA en el aglomerado de alta presión por las dos caras, los operadores
adhieren dos láminas junto al aglomerado (encima y debajo); se repite de nuevo el proceso y
de esta forma se van apilando láminas hasta formar un lote de prensado de acuerdo al programa
ejecutado por el programador17 de piso. El centro de trabajo cuenta con 4 prensas hidráulicas de
diferente capacidad donde ingresan los lotes de prensado y se les aplica una presión de
aproximadamente 1000 psi durante 2,5 horas para lograr el secado del adhesivo y la unión
resistente de las partes. Luego de que los lotes de prensado cumplen su tiempo de secado son
retirados de las prensas y pasan posteriormente a los centros de trabajo de corte.
17
Programador: persona encargada de realizar programas de producción; buscando la mejor manera de agrupar ordenes de producción
dependiendo de la prioridad, la composición de los materiales y desperdicios.
68
Para la ejecucion de este proceso, el centro de trabajo cuenta con la siguiente infraestructura:
Figura 16.
1 Máquina encoladora de rodillos 1 Prensa hidráulica (380 mm de apertura) 1 Prensa hidráulica (520 mm de apertura) 1 Prensa hidráulica (500 mm de apertura) 1 Prensa hidráulica (850 mm de apertura)
Figura 15. Centro de trabajo “Encolado y Prensas”.
Fuente. Elaborado por los autores, fotografía suministrada por Multiproyectos.S.A
El proceso en general es plasmado en la Figura 15 a través de un mapa mental que hace alusión
a todo lo que organizacional y tecnológicamente implica el proceso de encolado y prensado en
Multiproyectos.S.A (los conceptos allí incluidos se explicarán a los largo de este capítulo, se
espera que el lector haga una idea general y detallada del proceso). Así mismo el proceso de programación que soporta al puesto de E&P, no ha evolucionado
correctamente. Desde el inicio se han programado las máquinas directamente sobre el
69
conocimiento empírico de la persona a cargo; ya que actualmente no se ha desarrollado un
software de programación de optimización de láminas. En otras palabras, la empresa en busca
de suplir las necesidades del cliente, ha aumentado su capacidad productiva. Para ello ha
tecnificado su planta adquiriendo y sustituyendo su maquinaría con equipos cuya tecnología
cada vez ha sido mejor que la utilizada anteriormente y en mayor cantidad; además ha
aumentado los horarios – generando trabajo para más colombianos – y ha aumentado el espacio
para trabajar.
Esta situación conlleva a describir los siguientes parámetros a la hora de programar el puesto de
trabajo: -Programación general de la producción, permite establecer las referencias y sus respectivas
cantidades que requieren ser procesadas en el centro de trabajo; adicionalmente incluye el
orden de ejecución de los pedidos expresados por prioridades; esto permite evidenciar la
complejidad del programa de producción. - La agrupación de lámina es la base del control de producción que se lleva en el área por qué
de ella depende la utilización de los recursos disponibles tanto de materiales, maquinaria y
mano de obra.
- La agrupación de lámina es la base del coste de esta área pues el costo de la lámina debe ser
distribuido en las partes que están dentro de ella y el costo de la máquina será proporcional al
tiempo de utilización, este tiempo es dependiente de la cantidad de láminas procesadas. Para entender mejor como de la distribución de lámina se puede obtener tanta información, a
continuación se describe el procedimiento para “Programación de encolado y prensado” y
seguidamente su procedimiento.
3.10.2.1 Procedimiento para la programación de Encolado y prensado
El proceso inicia con un pedido de los clientes donde se especifica la referencia, la cantidad
solicitada y la fecha de entrega. Planeación, genera un programa de producción agregado con
un horizonte de tiempo determinado, donde se especifican las partes y la cantidad de las
mismas a producir a través de órdenes de producción. Ese programa de producción llega al
encargado de la línea de maderas, donde a continuación se programan las tareas (agrupación de
productos en láminas por características de producto) para fabricar esas partes en E&P.
Previamente investigación y desarrollo (I&D) ha generado los planos digitales de las partes que
también son enviados a programación de piso. Estos últimos generan un reporte para que
encolado y prensado ejecuten cierta cantidad de láminas y reporten las partes ya programadas
en el control de despachos para evitar volver a programar las órdenes de producción en las
máquinas. La Figura 17 muestra el diagrama de flujo de este proceso.
70
Figura 16. Diagrama nivel 0 para el Flujo de Información actual para la Programación
PLANOS DE LA PIEZA
PROGRAMACION DEL PUESTO DE TRABAJO ENCOLADO Y PRENSADO
PROGRAMACION DE PRODUCCION
DESCARGUE DE PARTES Y
MATERIALES
PROGRAMACION DE LAS MAQUINAS
ERRORES DE PROGRAMACION
PEDIDOS
Fuente: los autores
El proceso de programación en el puesto de encolado y prensado se subdivide en cuatro
grandes subprocesos, a saber y en orden secuencial: reconocimiento de partes y/o material,
agrupación de la lámina y consumo de materiales, asignación de prensas y por ultimo
generación de documentos. La Figura 18 muestra un esquema de esta subdivisión.
Figura 17. Diagrama nivel 1 para el proceso de Programación actual
PLANOS DE LA PIEZA
PROGRAMACION DE PRODUCCION
DESCARGUE DE PARTES Y
MATERIALES
PROGRAMACION DE LAS MAQUINAS
RECONOCIMIENTO DE PARTES
AGRUPAMIENTO Y CONSUMO DE LAS PARTES EN LAS LAMINAS
ASIGNACION DE PRENSAS
GENERACION DE DOCUMENTOS
ERRORES DE PROGRAMACION
PEDIDOS
Fuente: los autores
El reconocimiento de partes se fundamenta en caracterizar el material en el que se debe fabricar
cada parte (materiales, dimensiones, terminados, consumos), la razón de esto radica en que las
partes deben ser obtenidas de una misma lámina por lo tanto se presentará una no conformidad
si se combinan partes que están especificadas en diferentes tipos de material. En otras palabras
hay que identificar que partes pertenecen a qué tipo de material para agruparlas en la lámina
correspondiente.
71
También en esa primera etapa se deben reconocer las partes prioritarias –en el caso que se de
algún tipo de prioridad– como el horizonte de planeación es un tiempo determinado, todas las
partes, sin importar en qué orden, deben estar a esa fecha; y adicional determinar también
cuales debería producirse primero en función de los procesos posteriores (líneas de ensamble)
para permitir la culminación oportuna del producto terminado. La Figura 19 muestra este
subproceso.
Figura 18. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de programación: 1 - Reconocimiento de partes
HAY PRIORIDADES?
PRIORIDADES DE PRODUCCION
PROGRAMA DE PRODUCCION DE
PARTES
PARTES PRIORITARIAS
PARTES A DISTRIBUIR
RECONOCER PARTES A
PRODUCIR, EL MATERIALY
DEMAS CARACTERISTICAS
EN EL QUE SE DEBEN
HACER.
NO
SI
Fuente: los autores
Los consumos constituidos por parte de producto que son requeridos en el mismo material, son
distribuidos en una lámina con el fin de minimizar el desperdicio del mismo. El programador
de piso tiene una aproximación a una biblioteca o base de datos de partes, como directorios
agrupados en carpetas del computador; de forma tal que el proceso de distribución inicia con la
búsqueda de planos que tengan las partes a programar. El programador de piso visualiza si ya ocupó el total de la lámina, de no ser así, evalúa si existe
otra pieza (que se requiera en el programa de producción) que cumpla con el área que le falta
por cubrir de lámina, si no existe tal pieza deja ese desperdicio y pasa a “trabajar” la
distribución. Cabe anotar que se prefiere que las partes de un mismo producto u orden de
producción, sean distribuidas en una misma lámina en aras de que el producto sea generado en
conjunto desde el primer proceso. La Figura 20 presenta el diagrama de flujo de este
subproceso.
72
Figura 19. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de Programación: 2 - Distribución de las partes en la lámina
SE MINIMIZO EL DESPERDICIO?
Programa de produccion E&P por ordenes de produccion
propuesto
Partes a distribuir
NO
SI
SEPARAR PARTES POR TIPO DE
MATERIAL
BUSCAR ORDENES DE PRODUCCION DE
LA MISMA CARACTERISTICA
Grupos de partes por tipo de material
ES VIABLE EL PROGRAMA?
Buscar partes a distribuirDISTRIBUIR PARTES EN LAMINA Y TIPO
DE MATERIAL
ESTAN TODAS LAS PARTES EN RELACION A
LOS MATERIALES?
Distribuciones de partes en
laminas
NO
NO
SI
SI
Partes a distribuir
Fuente: los autores
El paso siguiente es consumir el material necesario que anteriormente se había revisado en el
sistema, como parte de la disponibilidad de materiales para las órdenes de producción
programadas. En el proceso de consumir se debe generar la orden de consumo al departamento
de almacén y esperar su aprobación. Seguido a esta actividad el programador asigna cada lote
programado dependiendo de la capacidad de la prensa; eso implica seleccionar los materiales
correspondientes en área o de lo contrario el proceso de prensado no sería uniforme sobre toda
la superficie de las láminas; lo que implicaría volver a distribuir las partes en las láminas que ya
habían sido previamente programadas por la persona de piso. De esta forma se asigna la
primera de tres o cuatro prensadas de láminas durante el día en función de las órdenes
producción prioritarias. Sin embargo la persona de programación del puesto E&P, no genera
lotes lo suficientemente grandes y como se mostró previamente en el planteamiento del
problema; la capacidad de las prensas está siendo subutilizada en un 50% lo que implica
sobrecostos en la producción y retrasos en los tiempos de entrega. La Figura 21 ejemplifica el
proceso.
73
Figura 20. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de programación: 3- asignación a prensas y consumo de
materiales
ASIGNACION DE PRENSAS Y CONSUMO DE MATERIALES
ECXEDE LA CAPACIDAD?
SI
NO
SI
FORMAR LOTES DE LAMINAS PARA LAS
PARTES DISTRIBUIDAS
Laminas por lotes de produccion
Lotes de laminas por
prensas
Generar programas de
produccion E&P
NO
Distribucion de partes en laminas
EL LOTE DE LAMINAS TIENE LA MISMA AREA?
DIVIDIR EL LOTE Y ASIGNAR EN LA PRENSA n. ASIGNAR EL RESTO A
LAS SIGUIENTES PRENSAS n+1
ASIGNAR LOTES DE LAMINAS EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DE
PRENSAS
CONSUMIR EL MATERIAL ASIGNADO A
LAS PENSAS
ASIGNAR EL LOTE A LA PRENSA
Fuente: los autores
Por último se origina el reporte en Excel con información correspondiente a la cantidad de
láminas a procesarse por tipo de material, área y calibre en cada una de las prensas del puesto
de encolado y prensado y un estimado del tiempo de procesamiento por lote. Adicional el
programador se encarga de descargar en el sistema empresarial las órdenes de producción que
envía a fabricar. La Figura 22 muestra un ejemplo de este proceso.
74
Figura 21. Diagrama nivel 2 para el proceso actual de programación: 4- Generación de documentos
Generar reporte de
programas de produccion
E&P
DESCARGUE DE PARTES, MTERIAL Y ORDENES DE
PRODUCCION
HOJA DEL PROGRAMA DE PRODUCCION PARA EL
PUESTO DE TRABAJO E&P
Partes, material y ordenes de produccion
Informacion de material y lotes de
laminas
Fuente: los autores
En un libro de Excel donde previamente se ha colocado el programa de producción de láminas,
se digita en la celda de al lado de cada parte la cantidad de unidades programadas, el pedido y
se inserta un comentario donde se especifica el día en que fue programado y la persona que lo
programó. (ver Figura 23).
Figura 22. Hoja de programación del puesto de trabajo E&P
Fuente. Tomada de puesto de trabajo E&P, Multiproyectos.S.A.
El programador – tienen toda la información para procesar las láminas por lotes: el material a
utilizar, el calibre y la cantidad de láminas. En últimas existe un solo archivo donde se
encuentra toda la información para el proceso de encolado y prensado.
75
3.10.2.2 Procedimiento de Encolado y prensado
El proceso inicia con las hojas de programación – Figura 23 – junto con las materias primas y
las máquinas en correcto funcionamiento, termina con las láminas listas y el reporte diario de
producción diligenciado.
Eventualmente se deben tramitar otros documentos internos relacionados a mantenimiento y
calidad. La Figura 24 muestra este flujo.
Figura 23. Diagrama nivel 0 para el proceso de E&P
HOJAS DE PROGRAMA DE E&P EJECUCION DE LOS PROGRAMAS DE E&P
REPORTE DIARIO DE PRODUCCION
Fuente: los autores
El proceso de alistamiento en encolado y prensado se puede dar de forma paralela, como lo
describe la Figura 25. Por una parte, se debe reconocer el material a utilizar y su cantidad. Esta
información esta descrita en el reporte de programación del puesto. El operador con ayuda de
auxiliares del área o en ocasiones, solos los auxiliares seleccionan el material desde su sitio de
almacenamiento; que por lo general se mantiene prestablecido dependiendo del programa
hecho para el puesto de trabajo; sin embargo dependiendo de la demanda puede cambiar porque
un tipo de material cede su espacio a otro en mayor cantidad requerido para ese programa de
producción. El alistamiento de la maquina es otra variable que si bien es sencillo, debe tenerse
en cuenta para conocer en detalle cada una de las operaciones hecha por los operarios. En la
Figura 25 se hace un bosquejo de este sistema.
76
Figura 24. Diagrama nivel 1 para el proceso de E&P 1-Proceso de Alistamiento
HOJAS DE PROGRAMA DE E&P
ALISTAMIENTO DE LA MAQUINA
IDENTIFICAR EL MATERIAL Y SU
CANTIDAD
ALISTAMIENTO DEL MATERIAL
PROCESAMIENTO DE LA LAMINA
Material a encolar y prensar y cantidad del mismo
Herremientas NesesariaMaquina lista
Material y cantidad
Material y cantidad
Lamina procesada
Fuente: los autores
El proceso encolar y prensar las láminas costa de dos partes; como primera medida la lámina de
aglomerado debe pasar por la máquina de encolado. En este proceso los operadores generan
una capa de pegante lado por lado a través de rodillos que pasan por la superficie de la lámina;
después es puesta sobre las láminas de HPL (laminado de alta presión) o chapilla con el fin de
ir conformando un lote de láminas, las cuales serán introducidas en las prensas como segundo
proceso. En cada prensa debe ser incluida cierta cantidad de láminas ya que la capacidad es
diferente en todas las prensas.
Una vez son cargadas las láminas de material y está listo se procede a prensar el primer lote;
esta es aprovechada para inspeccionar la calidad del producto y verificar que el proceso está
corriendo correctamente, si no se presentan no conformidades ni inconvenientes con el proceso
se continúa la producción hasta terminar la cantidad de láminas indicada para ese programa. De
existir no conformidades se genera un documento para el control de los mismos y se da aviso al
programador para corregir el error, si la no conformidad es generada por el montaje de una
lámina o material equivocada, la corrección debe ser efectuada por el operador (ver Figura 26).
77
Figura 25. Diagrama de nivel 1 para el proceso de E&P: 2- Proceso de verificación de no conformidades y
realimentación.
2. PROCESO DE VERIFICACION DE NO CONFORMIDADES Y RETROALIMENTACION
NO CONFORMIDAD POR PROGRAMACION
SI
AVISAR A PROGRAMACION
Revision de partes
NO
Error de programacion
NO CONFORMIDAD E&P
REVISAR Y COOREGUIR SI ES
POSIBLE
REVISAR TODAS LAS PARTES
NO CONFORMES
SI
SI
SI
NO
Fuente. Los autores
Para terminar se deben diligenciar el “reporte diario de producción”. Estos son recogidos por el
supervisor quien entrega esta documentación a Ingeniería de Planta y a Costos quienes se
encargan de llevar esos reportes al sistema de información después de haber realizado una serie
de filtros y verificaciones para que se reflejen los costos del producto y para hacer análisis de
productividad.
Figura 26. Diagrama nivel 1 para el proceso de E&P: 3- Proceso de Finalización de E&P y Reporte de Producción
3. PROCESO DE FINALIZACION DE E&P Y REPORTE DE PRODUCCION
HAY MAS PROGRAMAS?
DILIGENCIAR HOJAS DE PROGRAMA DE
E&P
NO
COMENZAR SIGUIENTE
PROGRAMA
SEPARAR LAMINAS
NO CONFORMESSI
NO
REPORTE DE PRODUCCION
FINHOJAS
DOLIGENCIADAS
Fuente: los autores
En ese orden de ideas y bajo las condiciones actuales, analizando el puesto de trabajo mediante
un diagrama de espina de pescado Figura 1 en el planteamiento de problema, se observa
claramente que el tiempo de procesamiento depende básicamente de 4 factores, que se listan a
continuación. Las dos que no entran como factores en el análisis son la “medición” factor que
es post- proceso y por lo tanto no influye directamente en el tiempo de procesamiento. - La administración de los parámetros de la máquina (Mano de Obra) - La administración del material (Material) - La administración del programa de producción E&P (Método) - La administración la maquina (Máquina)
78
3.10.2.3 La administración de los parámetros de la máquina
Dada la tecnología simple soportada por la máquina, la optimización de los parámetros de la
máquina no es un factor crítico. Como ya se había mencionado, la programación es muy
flexible, ya que permite configurar todos los tipos de materiales que pueden manejar las
máquinas. Los operadores están completamente capacitados en el uso de la máquina y la
configuración de los parámetros necesarios para encolar y prensar, no obstante en los manuales
de la máquina se expone que existen funciones para darle orden que no se utilizan por falta de
conocimiento.
3.10.2.4 La administración del material
La adquisición de materia prima parte desde el MRP (Plan Maestro de Recursos) controlado
por el departamento de planeación y posteriormente gestionado por el departamento de
compras; cabe anotar que cuando se elabora el programa general de la producción se contempla
la disponibilidad de materiales de manera que no es frecuente que existan inconvenientes por
falta de estos en la ejecución del programa de producción en su orden de prioridad. Todos los
productos de la empresa son cargados al sistema de información mediante la ficha técnica
donde se describen todas las partes de los mismos y todas las necesidades de materia prima
cada uno. De esa manera cuando un producto es solicitado, Planeación ingresa la orden de
pedido especificando las cantidades del mismo y el sistema internamente calcula los
requerimientos de materia prima para todas sus partes.
Para el puesto de trabajo encolado y prensado la materia prima predeterminada corresponde a
las características de producto especificado en la tabla 17 (Estructura del producto). por ser el
proceso que inicia la producción y por las ventajas tributarias que tiene la empresa al situarse
en Zona Franca, generalmente se maneja un inventario de materiales dependiendo de la
rotación por periodos, sin embargo se han presentado ocasiones en que falta materiales por
cuestiones netamente comerciales que no competen al área productiva y que son casos
esporádicos. Por lo tanto el suministro de materia no es un aspecto crítico interno para el
tiempo de respuesta del área de encolado y prensado.
Por otra parte, el alistamiento de material en el lugar trabajo se realiza mediante un buffer
(almacenamiento temporal). Mostrado en la Figura 28. Este almacenamiento corresponde a la
producción entre uno a dos días. El proceso es efectuado por el operador con la colaboración de
un auxiliar o por dos auxiliares a los cuales se les ha indicado cual material preparar. Se dota el
almacén con la cantidad de láminas tanto de aglomerado como de formica especificadas por los
programas a ejecutar durante el turno siempre y cuando sean del correspondiente lote,
restringidas al volumen de almacenamiento. En ocasiones cuando la cantidad de láminas es
mayor a 40 se llama la monta carga para no demorar tanto el proceso, sin embargo la prelación
de uso la monta carga la tiene el área de logística y despachos.
79
Figura 27. Almacenamiento temporal de materiales utilizados en el puesto de trabajo E&P
Fuente. Tomada de Multiproyectos.S.A.
Los reportes de producción muestran que este sistema es relativamente eficiente en medida que
los tiempos por alistamiento de material no sobrepasan el 10% del espacio de lámina dispuesto
para producción y en que es una actividad que no puede ser ejecutada en paralelo puesto que la
carga física requiere más de una persona no necesariamente especializada. Comparando este
tiempo con los demás analizados, posteriormente se concluirá si ese porcentaje de 10% es
crítico o no.
3.10.2.5 La administración de los programas de encolado y prensado.
Los programas de encolado y prensado se hace de manera empírica; los programadores
procuran secuencia a partes que tengan las mismas características de producto según el cliente,
no obstante como existe una mezcla de partes en una misma lámina como se observó en la
Figura 28 puede que la decisión de una combinación no sea realmente similar a las de otra. La
Figura 23 muestra un ejemplo del reporte de programa para encolado y prensado, el orden en
que están los programas dicta la secuencia en que se trabajan normalmente. Se tienen “prioridades u órdenes de ejecución” que responden a los productos con fecha de
entrega más cercana – es de resaltar que se han presentado casos de clientes importantes que
cambian esa fecha – en seguida se procura hacer las partes más grandes hasta llegar a las más
pequeñas, esto en medida que la optimización del uso del material se logra acomodando las
partes grandes y rellenando espacios con las partes pequeñas – hay que mencionar que
frecuentemente se presentan contratiempos y paros de línea en ensamble porque todas las partes
de un producto no llegan sincronizadas. Además se reporta un tiempo elevado en el tiempo de ejecución, la Figura 2 expone la gráfica
que sustenta esta afirmación. La empresa evidenciando esto sugiere que la administración de
los programas si es un factor crítico para este proceso y, además, que es susceptible de
optimizar.
3.11 PLANEACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN ACTUAL
La planeación de la producción en Multiproyectos.S.A se realiza por pedido o por proyecto y
consta de dos etapas, la primera etapa se realiza en el sistema de información, bajo el concepto
80
del MRPII soportado con una completa estructura de productos y parametrización de los ítems
(horizontes de planeación, políticas de orden, lotes mínimos de producción y compra, etc.),
como lo explica (GROOVER, 1997), se determina la demanda de productos terminados
ejecutando el proceso MPS (Master Planning Schedule) tomando todos los pedidos pendientes,
posteriormente se ejecuta el MRP (Material Requirement Planning) donde se definen las
necesidades de producto en proceso y materias primas en cuanto a tiempo y cantidad. Ver
figura 29.
Fuente. Información suministrada por Multiproyectos.S.A
La otra etapa que complementa esta planeación es la definición de prioridades; que es la
asignación en orden de ejecución a cada uno de los pedidos pendientes. Esta labor es realizada
en Excel por el encargado de la planeación en la compañía, no se hace en el sistema de
información debido a que se deben tener en cuenta criterios adicionales a la fecha de entrega
para determinar este orden, las pautas son las siguientes:
- La fecha de entrega es el principal criterio para definir el orden de ejecución de los
pedidos. Todos los pedidos entran inicialmente a entrega en 30 días después de la fecha
de aprobación del mismo.
- La información recibida del área comercial acerca de adelantar o atrasar la entrega de
pedidos debido a situaciones presentadas en las obras donde se instalarán los muebles o
requerimientos expresos del cliente.
Figura 28. Proceso de planeación en el sistema de información
81
- La facturación es otro criterio, ya que se favorecen los pedidos que generen mayor
flujo de caja y que permitan hacer el recaudo rápidamente.
- La disponibilidad de materiales puede hacer que se cambie la fecha de entrega de los
pedidos. Puede que se entreguen antes, o que se alerte sobre su tardanza por ese efecto.
- La capacidad de planta se evalúa para determinar la afectación en la entrega de
pedidos, previamente evaluadas las opciones de ampliación de dicha capacidad. Una vez priorizados la totalidad de los pedidos se distribuyen por días para las siguientes cinco
semanas posteriores a la fecha de realizada la planeación. Como pauta para realizar dicha
asignación diaria el encargado de la planeación toma el valor promedio de productos
terminados entregados al centro de distribución durante los 12 meses anteriores (precio de
venta) y lo divide por los días hábiles al mes:
Promedio Producción Mensual (P.V) / Días Hábiles = Capacidad Diaria de Producción
(P.V)
$3.000’000.000 / 24 = $125’000.000 Teniendo así un valor estimado en pedidos de +/-125 millones de pesos aproximadamente para
programar diariamente como se evidencia en la figura 30. Posteriormente se realizan los
listados y reportes de esta planeación que permiten facilitar la toma de decisiones en los
diferentes niveles de control del departamento de producción.
Fuente. Información suministrada por Multiproyectos.S.A
Esta priorización de pedidos combinada con los requerimientos de materias primas resultado
del proceso de planeación en el sistema de información (MPS/MRP), es la información de
entrada al proceso de compras, quienes son los encargados de garantizar la disponibilidad de
materiales en el momento y cantidad adecuada para cumplir con el plan de producción.
Clientes más de 50 Millones Clientes entre 10 y 50 Millones Clientes con menos 10 Millones
Prior Prior martes 03-jun. 105.480.161$ Prior miércoles 04-jun. 107.364.555$ Prior jueves 05-jun. 103.188.675$ Prior viernes 06-jun. 188.760.012$
1 MULTIPROYECTOS S.A -$ 12 VIGILANCIA GUAJIRA LIMITADA36.812.709$ 24 COOMEVA 61.485.030$ 36 ALMACENES GENERALES DE DEPOSITO ALMAVIVA S.A.47.679.242$ 48 LA NACION - CONCEJO SUPERIOR DE LA JUDICATURA188.760.012$
2 BENEMERITO CUERPO DE BOMBEROS VOLUNTARIOS DE CALI-$ 13 AMDOCS COLOMBIA S.A.S.26.974.200$ 25 EMPRESA DE TELECOMUNICACIONES DE BOGOTA S.A. ESP20.980.320$ 37 FE RI CONSTRUCTION INC 17.935.106$
3 PRIVAX CORP S.A.S -$ 14 TERRANUM ARQUITECTURA S A S9.704.678$ 26 BANCO COOMEVA SA 16.765.516$ 38 COMPAÑIA DE MEDICINA PREPAGADA COLSANITAS S.A.12.773.875$
4 COLPENSIONES -$ 15 BANCOLOMBIA S.A. 7.502.513$ 27 SOLINOFF CORPORATION S.A.3.903.600$ 39 AVV CONSULTORIA SAS 6.934.510$
5 MULTIENLACE S.A.S. -$ 16 BANCO DE COMERCIO EXTERIOR DE COLOMBIA S.A.6.897.870$ 28 METLIFE COLOMBIA SEGUROS DE VIDA S.A.2.189.550$ 40 FINDETER 4.725.000$
6 CONALCREDITOS LTDA -$ 17 JAHV MCGREGOR S.A. AUDITORES Y CONSULTORES6.871.638$ 29 MUROS Y TECHOS S.A. INGENIEROS ARQUITECTOS974.400$ 41 ARQUINT COLOMBIA S.A.S 4.465.200$
7 PAVIMENTOS COLOMBIA S.A.S -$ 18 COEXITO SA 2.945.000$ 30 NAVES S.A. 446.000$ 42 MEDIDAS ELECTRICAS INGENIERIA LIMITADA3.643.196$
8 CORPORACION CLUB EL NOGAL -$ 19 THE BANK OF TOKYO-MITSUBISHI UFJ. LTD.2.665.263$ 31 E.V. ARQUITECTOS LTDA 230.454$ 43 SUFACTURA S.A. 2.922.000$
9 UNIVERSIDAD ANTONIO NARI¥O -$ 20 FIGUEROA COELLO WILLIAM1.816.080$ 32 EVERIS COLOMBIA LTDA 157.500$ 44 BELLTECH COLOMBIA S.A. 733.126$
10 DECEVAL S.A -$ 21 EQUIPOS Y CONTROLES INDUSTRIALES S.A.1.408.330$ 33 FIGAMMA S.A. 87.744$ 45 ORLANDO DONADO Y COMPAÑIA LIMITADA636.300$
11 KOYOMAD PRODUCTOS CARNICOS S.A KOYOMAD S.A.-$ 22 SOPORTICA S.A.S. 1.261.880$ 34 SOPHOS BANKING SOLUTIONS S A S86.441$ 46 PINZON MESA ZAMIRA MARIA518.000$
23 ETERNA S.A. 620.000$ 35 HENAO CRISTHIAN 58.000$ 47 IMPORINOX 223.122$
Prior lunes 09-jun. 117.741.440$ Prior martes 10-jun. 125.242.139$ Prior miércoles 11-jun. 128.066.547$ Prior jueves 12-jun. 123.919.901$ Prior viernes 13-jun. 146.092.798$
49 BANCO CAJA SOCIAL 59.650.800$ 56 FUNDACION SOCIAL 81.353.110$ 63 COOMEVA 55.650.027$ 70 POSITIVA COMPAÑIA DE SEGUROS S.A.60.589.895$ 77 BANCO DE BOGOTA S.A 146.092.798$
50 HGC ARQUITECTOS Y ASOCIADOS43.529.204$ 57 CONSTRUCTORA POLIOBRAS S.A.S30.049.955$ 64 BANCOLOMBIA S.A. 55.529.204$ 71 UNION TEMPORAL MULTIPROYECTOS INDUSTRIAS ROD26.127.712$
51 WAVECOMM CORPORATION SAS8.562.000$ 58 ECO SAS 10.857.073$ 65 LEASING BANCOLOMBIA S.A. CIA FINANCIAMIENTO10.887.880$ 72 EMPRESA DE MEDICINA INTEGRAL EMI S.A.11.806.599$
52 CPAAI CABRERA INTERNATIONAL SA2.369.310$ 59 SERVIOPTICA S.A.S. 2.054.850$ 66 CEMENTOS ARGOS S.A. 2.369.310$ 73 PROCOVAL LTDA 7.814.016$
53 BANCO WWB SA 1.924.566$ 60 DISEÑOS ASOCIADOS S.A.S 478.800$ 67 CONCRETOS ARGOS S.A. 1.924.566$ 74 CHEVRON PETROLEUM COMPANY7.216.800$
54 UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI1.663.560$ 61 TEC POINT S.A. 394.800$ 68 PROYECTOS DE INFRAESCTRUCTURA S.A1.663.560$ 75 BANCO COORPBANCA COLOMBIA S.A.5.795.200$
55 FINESA S.A. 42.000$ 62 GARCES EDER S.A.S. 53.550$ 69 COLOMBINA S.A 42.000$ 76 LONGITUD INMOBILIARIA S.A.S4.569.680$
Prior lunes 16-jun. 117.583.895$ Prior martes 17-jun. 110.975.517$ Prior miércoles 18-jun. 109.925.497$ Prior jueves 19-jun. 116.198.356$ Prior viernes 20-jun. 241.375.578$
78 BANCO DE BOGOTA S.A 113.950.527$ 85 KRYTERON FINISHES LTD. 25.613.989$ 92 LEASING BANCOLOMBIA S.A. CIA FINANCIAMIENTO45.133.858$ 99 ESPECIALIDADES MEDICAS METROPOLITANAS S.A.65.584.155$ 106 LA NACION - CONCEJO SUPERIOR DE LA JUDICATURA241.375.578$
79 SAUCEDO Y SAUCEDO ASESORES INMOBILIARIOS SA872.550$ 86 TERRANUM ARQUITECTURA S A S23.996.858$ 93 PRODUCCIONES WILLVIN S.A38.331.500$ 100 RV REPUESTOS S.A. 15.557.030$
80 ESPECIALIDADES DIAGNOSTICAS IHR LTDA.859.320$ 87 LA EQUIDAD SEGUROS GENERALES O.C.18.588.212$ 94 BANCOLOMBIA S.A. 17.914.725$ 101 AEROVIAS DEL CONTINENTE AMERICANO S.A. AVIANCA14.731.225$
81 FERRETERIA METROPOLIS S.A.S798.998$ 88 GRUPO VECTA 16.836.246$ 95 CONTINENTAL GOLD LTDA. 5.332.800$ 102 EMC INFORMATION SYSTEMS COLOMBIA LTDA9.951.900$
82 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA667.800$ 89 LA MACURA INVERSIONES Y CONSTRUCCIONES S.A.14.143.500$ 96 LIZARAZO PACHECO PATRICIA MILINGS1.147.650$ 103 SUPLEMEDICOS 8.110.200$
83 UNION TEMPORAL SIMIT DISTRITO CAPITAL317.100$ 90 EMPRESA DE ENERGIA DEL PACIFICO S.A10.119.863$ 97 INGREDION COLOMBIA S.A.1.071.514$ 104 COMPAÑIA DE PUERTOS ASOCIADOS S.A.1.761.900$
84 AMPARANDO AGENCIA DE SEGUROS LTDA117.600$ 91 ESTRUCTURACION Y DESARROLLO DE PROYECTOS INMOB SA1.676.850$ 98 FABRICA NACIONAL DE AUTOPARTES S.A. FANALCA S.A.993.450$ 105 ALTHEA ESTUDIO SAS 501.946$
Prior lunes 23-jun. 24.091.426$ Prior martes 24-jun. 25.676.645$ Prior miércoles 25-jun. 24.657.565$ Prior jueves 26-jun. 24.119.565$ Prior viernes 27-jun. 335.875.344$
107 ARQUINT COLOMBIA S.A.S13.382.080$ 113 SERVIOPTICA S.A.S. 17.258.965$ 119 KARIN PUBLICIDAD C.A. SUCURSAL COLOMBIA.13.921.950$ 125 PRODUCTOS NATURALES DE LA SABANA S.A.11.382.053$ 131 LA NACION - CONCEJO SUPERIOR DE LA JUDICATURA335.875.344$
108 COLGATE PALMOLIVE COMPAÑIA4.237.380$ 114 ALMACENES GENERALES DE DEPOSITO DE CAFE S.A.7.283.850$ 120 DUNHUMBY 3.963.100$ 126 CORPORACION COLOMBIA INTERNACIONAL6.652.800$
109 DISTRIBUCIONES MARNELL LTDA2.688.400$ 115 HOSPITAL EN CASA S.A 400.000$ 121 GENERAL MEDICA DE COLOMBIA S.A.GEMEDCO S.A.2.548.525$ 127 CENTRALES DE TRANSPORTE S.A.3.363.549$
110 E DISTRIBUTION S.A.S.. 2.218.848$ 116 LINDE COLOMBIA S.A. 379.425$ 122 ASOC. COLOMBIANA DE AGENCIAS Y TURISMO ANATO1.778.680$ 128 FINDETER 1.320.900$
111 INTER RADIOS COMUNICACIONES S.A.S.1.487.069$ 117 HEMATO ONCOLOGOS S.A. 237.405$ 123 INGENIERIA Y SERVICIOS LIMITADA1.360.660$ 129 TECNOLOGIA DE POLIETILENO DE COLOMBIA S.A.S TPC752.413$
112 ARIAS DESIGN CORP 77.649$ 118 CARVAL DE COLOMBIA 117.000$ 124 SAKER NADYA 1.084.650$ 130 UNIVERSIDAD EL BOSQUE 647.850$
PROGRAMA DE PRODUCCIÓN - FECHAS DE ENTREGA A DESPACHOS POR CLIENTE
No Conformes y Exhibición
martes, 03 de junio de 2014
Figura 30. Programa de producción
82
Cabe resaltar que esta programación está basada en una capacidad general estimada para toda la
planta de producción y no tiene en cuenta las capacidades de producción individuales de los
centros de trabajo. Es por esto que cobra gran importancia la gestión de control de piso para
detectar los cuellos de botella y distribuir las capacidades entre los centros de trabajo y así
poder cumplir con la planeación de la producción. El sitio de trabajo se programa según un conjunto de restricciones que permiten identificar en
que laminas se debe fabricar determinado pieza según sus características de producto y material
y teniendo en cuenta que la asignación de este obedece a la pericia del programador cada
vez que llegan nuevas órdenes de pedido al sistema se debe realizar la programación de la
orden de producción, aunque por lo general tiene un periodo de holgura. En general el criterio
que prima para dicha programación se puede exponer como. “prioridad u orden de ejecución”.
3.12 CAPACIDAD DISPONIBLE DEL PUESTO DE TRABAJO
La capacidad es la disponibilidad que tienen los recursos agrupados, de ser utilizados en un
lapso de tiempo determinado para cuando se les necesite; descontando los instantes donde
no está disponible por causas atribuibles. El cálculo procede de la acumulación de tiempo
del que se dispone para el centro de trabajo en un periodo específico. Para su cálculo se
realiza algunas suposiciones.
Se supone que las máquinas cumplen con las mismas características en el centro de
trabajo para el cálculo de la capacidad.
Se asumen pérdidas de tiempo por factores organizacionales, ausentismos e
incapacidades iguales para su manipulación.
El cálculo se realizó sobre el puesto de trabajo E&P en la línea de maderas de
Multiproyectos.S.A para este cálculo se tomó el periodo de enero 2014 hasta agosto de
2014, y mediante un análisis de la información extraída de las base de datos y operacional,
se ha realizado el cálculo de la capacidad disponible y la capacidad utilizada como lo tratan
los autores (CABA Naim, 2000), puesto que este análisis es necesario para la introducción
y asignación de lotes de lámina dependiendo de la capacidad del puesto y solución
mediante la herramienta computacional asignado al problema. Tomaremos para nuestro
caso determinadas unidades como la cantidad de metros a procesar en determinado tiempo
o la cantidad de dinero procesados en el puesto de trabajo ya que las organizaciones operan
bajo el análisis necesario para medir su operación.
Para el análisis de la capacidad, primero que todo hallaremos las pérdidas de capacidad por
factores externos al proceso como se describe a continuación.
3.12.1 Calculo de perdida de tiempos
Multiproyectos.S.A cuenta con una hoja de control de producción (Control de operacion),
según su sistema de gestión de calidad; en esta hoja se registra toda la información que
83
permite los detalles de paradas de las máquinas y ausentismos de operadores. Este tipo de
información es consignada en el hojas de registro, razón por la que se toma una muestra
para realizar el cálculo de las pérdidas de tiempos por diferentes factores que señala
(CABA Naim, 2000). Ahora, el puesto de trabajo cuenta con 3 operadores, una máquina de
encolado y cuatro máquinas de prensado con diferentes capacidades; que como se evidencia
en el diagrama hombre maquina actual (anexo1), las maquinas no están utilizando su
funcionando constantemente todo el turno de trabajo. La información obtenida para el
cálculo de capacidad del puesto de trabajo, se hizo tomando estas dos fuentes de
información como el diagrama de Hombre - Máquina y el registro de la información por
factores organizacionales. Partiendo de esta información se realiza la siguiente tabla que
muestra las pérdidas de tiempo.
En el diagrama H-M y documentos de control de la producción se enumeran las paradas de
máquinas más representativas. A continuación se presenta los tiempos de perdidas
agrupados (Tabla 21) para el periodo establecido.
Tabla 21. Causas de paradas de máquinas reportado en el mes de Enero a Junio de 2014 E&P
No Descripcion perdida paradas
maquina
Horas/periodo
1 Falta de operario 50.56
2 Mantenimiento de maquina 5.54
3 Daño electrico 1.17
4 Corte de energia 3.85
5 Alistamiento materiales 117.95
6 Alistamiento maquina 57
7 Carga y descarga de material 86.25
8 Otras causas 107.25
Total 427.57 Fuente: Registros hojas del departamento de producción para el puesto de trabajo E&P
Ahora el análisis de frecuencias relativas y acumuladas de las hojas de registro arrojaron los
siguientes resultados para el mes enunciado (Tabla 22):
Tabla 22. Porcentaje relativo y acumulado de las causas de paradas relevantes para E&P.
No Horas/periodo Porcentaje (%) Acumulado DIAS
5 117.95 0.30 0.30 14.74375
8 107.25 0.28 0.58 13.40625
7 86.25 0.22 0.80 10.78125
6 57 0.15 0.95 7.125
1 50.56 0.02 0.97 6.07
2 5.54 0.01 0.99 0.6925
4 3.85 0.01 1.00 0.48125
84
3 1.17 0.00 1.00 0.14625
TOTAL 427.57
Fuente: los autores
En la tabla 22 se aprecia las causas de paradas del puesto para los meses de enero-junio del
2014 ordenadas de mayor a menor consumo de tiempo. La causa numero 5 tiene 30% de las
paradas de máquina y obedece a factores de alistamiento de material, debido a que el
alistamiento se debe realizar para cada prensa por parte de los operarios y supervisor de
piso. Se observa que son 15 días que se pierden al mes por causas relacionadas
anteriormente en el puesto de trabajo con cinco máquinas y tres operadores, es decir, al
30% de las paradas de máquina corresponde al alistamiento de materiales, para factores que
no se conocen muy bien correspondiente al 28%, el cargue y descargue del material
consume el 22%, el alistamiento de las maquinas también consume un alto porcentaje con
el 15% y el 2% corresponde a pérdida de tiempo en el puesto por falta de operario. Si se
lograra trabajar en la adecuada identificación de las sub causas descritas en el motivo 8 y
adicionalmente se lograra controlar la asistencia de los operarios, se podría ahorrar al mes
107 horas de trabajo al mes, que actualmente se pierden.
La figura 31 muestra el diagrama de Pareto para las pérdidas de tiempo en el periodo de
mes de enero-junio de 2014 en el centro de trabajo E&P de Multiproyectos.S.A tal y como
se describe en la tabla anterior.
Figura 29. Diagrama de Paretto para las pérdidas de tiempo por los motivos 1 a 8
Fuente: los autores
5 8 7 6 1 2 4 3
Horas/mes 117,95 107,25 86,25 57 8,56 5,54 3,85 1,17
Acumulado 0,58 0,80 0,95 0,97 0,99 1,00 1,00
117,95
107,25
86,25
57
8,56 5,54 3,85 1,17 0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
0
20
40
60
80
100
120
140
PR
CEN
TAJE
AC
UM
ULA
DO
HO
RA
S
85
3.12.2 Capacidad disponible del puesto de trabajo
El cálculo de la capacidad disponible (CDi) como se muestra en la tabla 23 y 24 se llevó a
cabo mediante el uso de una expresión modificada para el cálculo de dicha capacidad,
debido a que las pérdidas de tiempo (𝐺1, 𝐺2, 𝐺3, 𝐺4), están expresadas como un porcentaje
en horas según la capacidad. Esta es realmente la capacidad con la cual trabaja una empresa
porque reconoce las deficiencias con que normalmente labora la organización.
Teniendo en cuenta que las pérdidas para 𝐺1, son las pérdidas de tiempo por
mantenimiento, 𝐺2 pérdida de tiempo por no asistencia del personal productivo, 𝐺3 pérdida
de tiempo por factores organizacionales asociados a la gestión en la producción, 𝐺4 perdida
de tiempo por factores aleatorios no previsibles en todos los sitios de trabajo, por lo tanto
tenemos la siguiente tabla que distribuye los factores de pérdidas por parada para los
siguientes 4 grupos.
Tabla 23. Pérdidas de tiempo por G1, G2, G3 y G4
Fuente: Adaptado de Caba Villalobos Naim. Aplicando la fórmula de capacidad disponible tenemos para las cuatro prensas y encolado:
𝐶𝐷𝑖 = 𝑑ℎ ∗ 𝑛𝑡𝑖 ∗ 𝑑𝑡𝑖 ∗ 𝑛𝑖 [− 𝐺1 −(𝐺2 + 𝐺3 + 𝐺4)
𝑛𝑖]
Donde: Tabla 24. Cálculo de capacidad para el centro de trabajo E&P
ENCOLADO PRENSADO CDi: Capacidad disponible del sitio de trabajo i. Horas/mes 159.227 871.7279
dh: Días hábiles que labora la empresa en el mes 25 25
N
o
Descripción perdida paradas
máquina
G1 G2 G3 G4
7 Carga y descarga de material 7 86.25
8 Otras causas 8 107.
3
1 Falta de operario 1 8.56
2 Mantenimiento de maquina 2 5.54
4 Corte de energia 4 3.85
5 Alistamiento materiales 5 118
6 alistamiento maquina 6 57
3 Dano electrico 3 1.17
G
1
5.54 G2 8.56 G3 175 G
4
112.
3
86
nti: Número de turnos diarios que se trabaja en el sitio de trabajo i. 1 1 dti. Duración de los turnos, estos pueden variar de un sitio de trabajo a
otro. 9.5 9.5
ni: Número de sitios de trabajo tipo i. 1 4
G1: Pérdidas totales por mantenimiento del sitio de trabajo. 0.5% 0.5%
G2: Pérdidas por no existencia del personal productivo expresada en
horas/mes. . 0.7% 0.7%
G3: Pérdidas por factores organizacionales. 22.2% 22.2% G4: Pérdidas por factores aleatorios no previsibles. 9.5% 9.5%
Fuente: los autores
En la tabla 22, la capacidad disponible para la máquina de encolado es de 159 horas al mes
o 6,4 horas diarias; mientras que para las cuatro prensas la capacidad disponible es de 871
horas mensuales, lo que equivale a 8.7 horas diarias por prensa. Se debe destacar que la
capacidad operativa y turnos de trabajo se relacionan de acuerdo a la demanda de producto.
Ahora que se tiene la capacidad disponible por prensa y cada prensada independiente de la
cantidad de láminas demora 2.5 horas, podemos hacer 3 prensadas diarias por prensa en un
turno de 10 horas. A continuación se describe la capacidad de cada una de las máquinas en
cuanto a la apertura de la boca en milímetros y así relacionar todas las variables que lleva a
desarrollar este modelo.
3.12.2.1 Capacidad de las prensas
Además de definir la capacidad disponible del puesto de trabajo, es de vital importancia
especificar de nuevo las dimensiones de capacidad de las máquinas, como se había
enunciado en el numeral (3.10.2. Proceso de encolado y prensado) las prensas según los
manuales consultados, cumplen con las siguientes dimensiones de apertura de la boca.
1 Prensa hidráulica (380 mm de apertura)
1 Prensa hidráulica (520 mm de apertura)
1 Prensa hidráulica (500 mm de apertura)
1 Prensa hidráulica (850 mm de apertura)
Esta información necesaria para el desarrollo del modelo en función de la capacidad de las
prensas y la capacidad del puesto de trabajo; por consiguiente se consigna en la formula, la
forma como se puede relacionar la dimensión de apertura de las prensas y la cantidad de
láminas que se pueden realizar a diario. Conocemos la capacidad disponible de producción
por prensa en un turno de 10 horas, adicional se conoce la variable de la capacidad de la
maquina en milímetros y por último la cantidad de prensas al día. Ejecutando esta simple
formula tenemos:
CP Diaria = ∑ 𝐾𝑖
𝑚
𝑖=4
∗ 𝑛𝑖
87
Donde:
CP: Capacidad diaria de prensado en milímetros para el centro de trabajo.
K: factor de apertura de la prensa, en la prensa “i”.
n: Cantidad de prensadas por turno en la prensa “i”.
Tenemos: Tabla 25. Calculo de capacidad de apertura de las prensas
Prensa 1 Prensa 2 Prensa 3 Prensa 4 Total dia
K: Capacidad Instalada de
Prensado Abertura(mm) 380 520 500 850 2250
n: Cantidad de prensados x turno 3 3 3 3 12
CP: Capacidad total por prensa
calibre (mm) 1140 1560 1500 2550 6750
Capacidad total de calibre en (m) 6.75
metros Fuente: los autores
Como se muestra en la tabla 25, la capacidad de apertura diaria de las prensas (calibre) es
de 6.75 metros en su totalidad. Además de esta variable también debe tenerse en cuenta que
el área máxima de prensado es de 1.22 x 2.44 metros, en algunos casos menor al área del
material disponible lo que hace más complejo el método a realizar.
Ahora que tenemos toda la información disponible del entorno de trabajo; pasaremos al
segundo módulo de planeación donde se muestra cual es el modelo más adecuado tomando
la información del marco teórico para la solución del problema planteado y explicar porque
fue seleccionado el método.
88
II PLANEACIÓN
Para realizar cualquier tipo de planeación (en este caso del proyecto), es necesario
estructurar una herramienta que proporcione información a la programación de la
producción en el puesto de trabajo según la planeación de los recursos (capacidades) y
administración de los requerimientos de la demanda basada en la explotación del cuello de
botella. En este capítulo se abordará la información detallada del problema en la
programación del puesto de trabajo desde que las órdenes de producción llegan a
programación y salen del puesto de trabajo hasta que son ejecutadas en E&P, con el fin de
establecer en qué punto del proceso, se están presentando problemas y cuáles son los
modelos u herramientas necesarias para abordarlos.
Se hace una descripción acerca del modelo más adecuado para el desarrollo de este
proyecto, teniendo en cuenta autores como (SIPPER, 1998) quien cita que se utilizan
datos, conceptos y suposiciones para elegir un tipo de modelo, luego los datos específicos,
un objetivo y las restricciones que se aplican al modelo y así como se estableció
anteriormente, la descripción del proceso, es decir, todas las variables que influyen en un
sistema de manufactura flexible para la comprensión del método seleccionado.
3.13 ESTABLECIMIENTO DE JERARQUIZACIÓN DE VARIABLES CON EL
AHP (ANÁLISIS JERÁRQUICO DE DECISIÓN)
El siguiente método elaborado por Tomas L. Saaty, asume que quien toma las decisiones
debe señalar una referencia o prioridad con respecto a cada alternativa de decisión en
términos de la medida en la que contribuya a cada criterio. Teniendo la información sobre
la importancia relativa y las preferencias, se utiliza el proceso matemático denominado
SINTESIS, para resumir la información y para proporcionar una jerarquización de
prioridades de alternativa en términos de la preferencia global.
Para tal aplicación del modelo, se han definido en la tabla 26 los tres niveles: objetivos,
criterios y alternativas; así relacionando cada una de estas variables con una calificación
numérica se ha generado la matriz de comparaciones pareadas.
Tabla 26. Tabla Análisis Jerárquico de la Decisión.
Cuadro de Jerarquización
Nivel 1 Objetivos Selección de las variables principales que
influyen en el problema.
Nivel 2 Criterios A Tiempo de Entrega
B Disponibilidad de Materiales
89
C Capacidad Disponible
D Alistamiento de Material
E Desperdicio de Lamina
Nivel 3 Alternativas
1 Orden de ejecución (Prioridad)
2 Área
3 Espesor
4 Color
5 Acabado
6 Tipo de material Fuente: los autores
Los resultados del análisis en la Figura 32 muestra que la variable “orden de ejecución o
prioridad” como la variable más importante durante la toma de decisión, En el segundo
lugar se encuentra el AREA seguido del ESPESOR y por ultimo las características de
producto. De esta manera tendremos en cuenta las variables dependiendo de su
importancia.
Figura 30. Resultados del AHP
Fuente: los autores
A continuación se explica el proceso en el que se presentan los problemas; visualizando en
qué punto interviene cada una de las variables y la forma como se desea resolver el
problema.
45,95%
20,23%
16,15%
10,12%
5,52% 3,58%
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
Prioridad area espesor color acabado tipo dematerial
ANALISIS JERARQUICO DE LA DECISION EN LAS VARIABLES INLFUYENTES DE LA PROGRAMACION
90
3.14 ANALISIS DEL PROBLEMA
El análisis de la Figura 33 muestra que se tiene un parámetro de programación relacionando
las características de producto de los próximos pedidos más cercanos, para el puesto de
encolado en función las prioridades, pero no en función de su capacidad disponible,
simplemente se abordan en orden de ejecución y puede que se prioricen por urgencia de
tiempo de entrega, sin tener en cuenta la utilización máxima del centro de trabajo.
Figura 31. Diagrama nivel 2 para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes Actual.
HAY PRIORIDADES?
PRIORIDADES DE PRODUCCION
PROGRAMA DE PRODUCCION DE
PARTES
PARTES PRIORITARIAS
PARTES A DISTRIBUIR
RECONOCER PARTES A
PRODUCIR, EL MATERIALY
DEMAS CARACTERISTICAS
EN EL QUE SE DEBEN
HACER Y A QUE PRODUCTO
PERTENECEN
NO
SI
Fuente: los autores
Con esto, los cambios propuestos radican en implementar un método que mejore los
programas del puesto de trabajo con el objetivo de maximizar los montajes en las prensas,
ya que estas, generan actualmente un bajo porcentaje de utilización pero siempre y cuando
las prioridades se establezcan en un rango de tiempo pertinente. Estos cambios se aprecian
en la Figura 34, los cuadros en azul evidencian que en el programa de producción debe
estar además del orden de ejecución, toda la información que permitirá generar pautas de
eficiencia en la utilización de la información como las característica de producto,
prioridades, utilización de la capacidad de las prensas para los programas del puesto de
trabajo. Así mismo, con el objetivo de solucionar los inconvenientes con respecto al
proceso, se pretende automatizar este proceso para evitar los errores humanos que se
presentan al realizarlo de forma manual; también medir el costo del puesto de trabajo para
que la decisión de incluir o no más información, sea pertinente para hacer la herramienta
más confiable bajo la exigencia de las necesidades laborales.
Dado que en el proceso el programador tienen que ejecutar varios archivos para conocer
qué características de producto serán necesarias con base en la disponibilidad de materiales;
cuáles son las prioridades y que ordenes de producción pasan por este puesto de trabajo. La
solución planteada debe mostrar esta información agrupada en el reporte que emite la
91
herramienta computacional para hacer eficiente este paso (considerado como una demora
en el diagrama de operaciones en la programación, Figura 34). También se hace necesario
que muestre la cantidad de láminas a procesar por lote en cada prensa y que el operador
pueda visualizar cómo van a cambiar a través del turno y decida si es la mejor o no. La
Figura 34 expone un bosquejo de lo que debería ser el reporte de programación.
Figura 32. Diagrama nivel 2 propuesto para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes
(identificación del problema a resolver)
HAY PRIORIDADES?PRIORIDADES POR
ORDEN DE PRODUCCION
PROGRAMA DE PRODUCCION DE
PARTES
PARTES PRIORITARIAS
PARTES A DISTRIBUIR
RECONOCER PARTES A
PRODUCIR, EL MATERIALY
DEMAS CARACTERISTICAS EN
EL QUE SE DEBEN HACER Y A
QUE PRODUCTO PERTENECEN
NO
SIAGRPAR
INFORMACION DE PRODUCTOS
Fuente: los autores
Después de haber reconocido y agrupado las características de cada una de las ordenes de
producción, se debe atacar el lanzamiento de órdenes de ejecución teniendo en cuenta la
capacidad de las prensas, el orden de ejecución de las OP y los materiales disponibles para
cada orden de producción concentrando toda esta información en un resumen que permita
al programador seguir un orden. En la figura 35, se hace una revisión del recorrido de la
información para detallar el proceso y evaluar una alternativa que nos permita solucionar
este problema.
92
Figura 33. Diagrama nivel 2 para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes actual
ASIGNACION DE PRENSAS Y CONSUMO DE MATERIALES
ECXEDE LA CAPACIDAD?
SI
NO
SI
FORMAR LOTES DE LAMINAS PARA LAS
PARTES DISTRIBUIDAS
Laminas por lotes de produccion
Lotes de laminas por
prensas
Generar reporte de
programas de produccion
E&P
NO
Distribucion de partes en laminas
EL LOTE DE LAMINAS TIENE LA MISMA AREA?
DIVIDIR EL LOTE Y ASIGNAR EN LA PRENSA n. ASIGNAR EL RESTO A
LAS SIGUIENTES PRENSAS n+1
ASIGNAR LOTES DE LAMINAS EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DE
PRENSAS
CONSUMIR EL MATERIAL ASIGNADO A
LAS PENSAS
ASIGNAR EL LOTE A LA PRENSA
Fuente: los autores
Los cambios propuestos radican en implementar un método que mejore la asignación de las
órdenes de ejecución a las prensas en el punto de “formar lotes de láminas” como primera
operación, buscando siempre lanzar programas de producción al puesto de trabajo que le
permita terminar el trabajo más urgente primero. Estos cambios se aprecian en la Figura 36.
Los cuadros en azul visualizan que en el programa de producción deben estar planeado en
orden prioritario.
93
Figura 34. Diagrama nivel 2 para el proceso propuesto de programación - 4. Generación de documento
(identificación de problema a resolver)
ASIGNACION DE PRENSAS Y CONSUMO DE MATERIALES
ECXEDE LA CAPACIDAD?
SI
NO
SI
FORMAR LOTES DE LAMINAS EN FUNCION
DE PARTES DISTRIBUIDAS
Laminas por lotes de produccion
Lotes de laminas por
prensas
Generar reporte de programas de produccion E&P
NO
Distribucion de partes en
laminas
EL LOTE DE LAMINAS TIENE LA MISMA AREA?
DIVIDIR EL LOTE Y ASIGNAR EN LA PRENSA n. ASIGNAR EL RESTO A
LAS SIGUIENTES PRENSAS n+1
ASIGNAR LOTES DE LAMINAS EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DE
PRENSAS
CONSUMIR EL MATERIAL ASIGNADO A
LAS PENSAS
ASIGNAR EL LOTE A LA PRENSA
ASIGNAR PRIORIDADES EN
FORMA ORGANIZADA
Fuente: los autores
Evidenciando estos puntos clave se generan dos escenarios de solución. El primero necesita
acatar el flujo de información en el subproceso de programación para el reconocimiento de
partes y el segundo necesita acatar el flujo de información en el subproceso para la
organización de prioridades en función del reconocimiento de partes y asignación de
materiales teniendo en cuenta la disponibilidad y la capacidad de las prensas Figura 37.
Fuente: los autores
PLANOS DE LA PIEZA
PROGRAMACION DE PRODUCCION
DESCARGUE DE PARTES Y
MATERIALES
PROGRAMACION DE LAS MAQUINAS
RECONOCIMIENTO DE PARTES
DISTRIBUCION DE LAS PARTES EN LAS
LAMINAS
ASIGNACION DE PRENSAS Y
CONSUMO DE MATERIALES
GENERACION DE DOCUMENTOS
ERRORES DE PROGRAMACION
PEDIDOS
RELACION PRODUCTO - MATERIALES
REGLAS DE LA DECISION
Figura 35. Visualización de escenarios alternativos de solución sobre Diagrama de Nivel 1 para
Programación de E&P
94
El primer paso invita a generar un sistema que le permita al programador saber cuál es el
material, el tamaño y la geometría de las piezas, las características que pertenecen a los
productos y conocer que acabados deben ser utilizados en la orden de producción.
En esta descripción se hace evidente la necesidad de una base de datos que solvente este
problema porque, aunque, la empresa posee esta información, ésta está distribuida en varios
agentes y no está estandarizada. Por tal razón las fichas técnicas del producto donde se
especifica que partes le pertenecen a que producto y allí mismo se especifica que material
requiere cada parte no son de fácil adquisición; sin embargo, la planeación de producción
que es emitido por piso solo tiene un listado de partes.
El tamaño, acabado y características del material de las piezas es información que se puede
visualizar en el software creado en base a características de material, no obstante el
procedimiento de agrupación de partes en la lámina actual se realiza en un mayor
porcentaje dependiendo de la memoria del programador (empírico) en medida que él busca
y combina características y prioridades que “más o menos” se pueden ajustar a la lámina;
además el proceso de distribución de lámina siempre inicia por las partes más grandes (que
ocupan más área) y termina con las más pequeñas (que “rellenan”); es importante no
olvidar que el uso de partes pequeñas para rellenar está sujeto a que esas partes sean
necesarias, de lo contrario se estaría violando la política de cero inventario.
Bajo estas condiciones la forma más inmediata de atacar este punto es generar un sistema
de información que integre estos aspectos y le permita al programador desarrollar sus
actividades, más eficiente y eficazmente (ver Figura 38).
Figura 36. Esquema de Fases de Solución
Fases de solucion
Atacar caracteristicas de
producto
Manejo formal de informacion relaciones producto –�materiales
y caracteristicas.
ventajas desventajas
Relacion producto -
caracteristias
Relacion partes -
materiales
No tiene encuenta
secuencias de
produccion
Atacar Asignacion de prioridades
Metodo de asignacion de Prioridades en función de la
capacidad
ventajas desventajas
No maneja informacio
n sobre producto
No maneja grupos de trabajos
Fuente: los autores
95
La segunda fase para atacar el problema, es implementar una metodología de secuenciación
de programas teniendo en cuenta el orden de ejecución, esto invita a revisar disponibilidad
o la facilidad de consecución de información en la empresa y contrastar esto con los
métodos de modelamiento de celdas de manufactura. Es decir, la descripción del problema
deja claro que se tienen unas ordenes de producción agrupados sin tener en cuenta las
prioridades disponibles o en espera para su ejecución, entonces lo que se busca es que la
secuencia o la forma de distribuirlos en función de la urgencia, la capacidad y la
programación del cuello de botella también mejore el tiempo de producción; en ese orden
se puede pensar que los programas son entidades con tres estados: “en espera”, “en
ejecución” y “terminado” esto convoca a plantear la solución desde procesos decisional
basados en reglas lógicas por razonamiento del proceso, Redes de Petri o se puede ver
como una Línea de Espera donde el servidor es el programador al momento de hacer la
asignación y los clientes son los programas que esperan ser atendidos. Como el problema se
presta para visualizarlo y/o ajustarlo a varias formas de modelamiento de celdas de
manufactura, se relaciona la siguiente (tabla 27) en la que se realiza un análisis detallado de
las virtudes y defectos de cada uno.
3.15 SELECCIÓN DEL MÉTODO DE SOLUCIÓN
La tabla 27 muestra el alcance de cada uno de los métodos por lo cual teóricamente se
podría solucionar el problema.
Tabla 27. Comparación cualitativa de los métodos de solución del problema
Metodo a aplicar Teoria
de
Colas
Algoritmo
Geneticos
Tecnologia
de Grupos
Reglas de
la
Produccion
Secuenciacion de los
programas
X
X
X
X
Material X X
Geometrias X
Informacion
Disponible
X
X
X
X
Fuente: los autores
La solución se enfoca hacia tecnología de grupos y reglas de decisión en medida que la
empresa y particularmente, al área de encolado y prensado posee características de un
sistema flexible de manufactura con trabajos agrupados, donde el tema es muy adecuado.
La primera característica es el trabajo por pedidos. La estrategia de la empresa es seguir la
demanda, bajo la premisa “solo se despachan productos solicitados” (cuya solicitud ya ha
sido formalizada mediante los documentos necesarios). Esto implica que la empresa maneja
lotes relativamente pequeños, variables en el tiempo y que busca tener inventario cero.
Esta estrategia se justifica por que el mercado donde actúa la empresa se tiene un consumo
variable de cantidades y las soluciones que deben brindar los productos deben ajustarse a
los cambios de diseño en el segmento oficina que es en sí muy variable.
Por tal motivo se justifica la utilización de tecnología de grupos, combinado con un
sistema de reglas que representan las decisiones tomadas por los expertos, teniendo en
96
cuenta los procesos que se realizan para las órdenes de producción que llegan al puesto de
trabajo y salen en grupos para ser asignados al puesto de encolado y prensado.
Figura 37. Sistemas de producción caracterizadas por Volumen y Variedad
Fuente: Adaptado Singh Nanua 1996
La segunda característica se desprende de la justificación anterior. Como los productos
deben ser flexibles y ajustarse rápidamente a cambios en el diseño, los productos
desarrollados por Multiproyectos.S.A se basan en el cumplimiento de una función principal
que es almacenar y organizar, el resto de funciones se convierten en opcionales según las
necesidades del cliente. Esto quiere decir, que los productos siguen una misma línea con
variaciones en los requerimientos de materiales u otras características operacionales, con
variaciones internas de las partes o con variaciones en la cantidad de partes móviles dentro
del producto. Por ejemplo, la línea de cajoneras de piso se fundamenta en tres perfiles
(correspondientes al frente rectangular) de los cuales todos definen la altura y el ancho, así
existe modularidad18
en los productos en medida que los perfiles de altura pueden ser
combinados con varias gamas de perfiles de otros productos con diferentes clientes y/o
pedidos, obteniendo así productos distintos; de la misma forma puede que la puerta del
almacenamiento tenga características que pueden ser relacionadas.
Hay que resaltar que otra forma por la cual la empresa genera modularidad radica en la
utilización de varios calibres de lámina, acabados y otras características de material para
proporcionarle momento de inercia a sus productos. La variedad de productos es alta y la
cantidad de los mismos también lo es; recordando la tabla 6. Ahora la Figura 39 muestra
que estas características son claramente observables en Multiproyectos.S.A y por eso la
aplicación de Tecnología de Grupos y reglas de decisión es aún más acertada.
18
Modularidad: consiste en el uso de módulos estructuralmente independientes para formar la arquitectura de
un producto, surge de su descomposición en sub–ensambles y componentes (Gershenson et al., 2003)
97
En el área de E&P específicamente se observa además que dada la modularidad de los
productos, estos se pueden combinar con cierta facilidad para así minimizar el desperdicio
Esto, según la explicación fundamental de la matriz de incidencia (ceros y unos) implica
que muchos objetos - los programas del puesto de trabajo en función de las características
del producto - que tiene varias características, pueden llegar a ser comunes.
Como tercera razón Multiproyectos.S.A trabaja bajo pedidos, que son organizados por
prioridades para lanzarlos a la producción; lo que necesariamente debe ser respetado para
cumplir con la entrega del pedido en el tiempo por tal razón utilizamos reglas de decisión,
de tal manera que puede subdividir grupos y después tomar las prioridades que deben entrar
primero a la producción dentro de cada grupo.
Teniendo en cuanta la información del modelo seleccionado los objetivos y características
del procesos; pasamos al siguiente capítulo en el cual se describe el análisis de la
realización del modelo.
98
III MODELADO
3.16 DESARROLLO DE LA HERRAMIENTA
Con base en los trabajos presentados por (OREJUELA, OCAMPO, & MICÁN, 2010),
(GARCÍA J. N., 2010) y (LUGO, 2008) se adaptó una metodología para el desarrollo del
modelo teniendo en cuenta la información actual utilizada para la programación del puesto
de trabajo de acuerdo a variables como orden de ejecución, características de materiales y
capacidad disponible, siempre buscando hacer más eficiente el alistamiento, mejorar la
utilización de las prensas y el consumo de materiales en beneficio de Multiproyectos.S.A.
Esta metodología se presenta en el Figura 40, y se describen en los pasos del 1 al 8.
Figura 38. Metodología de desarrollo de la herramienta utilizando Tecnología de grupos y Reglas de decisión.
Fuente: los autores
3.16.1 DEFINICIÓN DE MATRICES
Las matrices de entrada son bases de datos de origen específico que contienen la
información inicial con la cual se articula el modelo, entre estas se encuentran:
Matriz de Programación detallada de la producción: es la matriz que identifica el
orden de ejecución de las ordenes de producción asignadas a cada pedido según los
factores que intervienen en la planeación como: el tiempo de entrega, condiciones
especiales relacionadas con el cliente, la facturación y flujo de caja, destino del
DEFINICIÓN DE MATRICES
CODIFICACIÓN DE LA INFORMACÓN
DISPONIBILIDAD DE MATERIALES
FORMULACIÓN DE LA MATRIZ DE INCIDENCIA
METODO DE AGRUPAMIENTO
ROC
HORIZONTE DE PROGRAMACIÓN
PRIORIZACIÁN DE ORDENES
ASIGNACIÓN PROGRAMAS DE PRODUCCIÓN A
PRENSAS
99
pedido, etc. Esta matriz es de dimensión 𝑃𝑁𝑥𝑀 donde N es el número de órdenes de
pedido y m son las características del pedido (número de pedido, orden de ejecución
- prioridad, cliente y fecha de entrega tentativa). (Tabla 28).
Tabla 28. Matriz de Programación detallada de la producción
Fuente: Suministrado por la empresa
Matriz tiempos de ejecución para las ordenes de producción: es la matriz
compuesta por los tiempos de ejecución asumidos por las ordenes de producción
que pasan por los puestos de trabajo de la línea de maderas y en especial de
Seccionado ya que según nuestro análisis se convertirá ahora en el cuello de botella
de la línea, razón para medir en horas los tiempos de este puesto. (Tabla 29)
Tabla 29. Matriz tiempos de ejecución para las órdenes de producción
Fuente: Suministrado por la empresa y adaptado por los autores
Matriz Programa específico de encolado: matriz que define las órdenes de
producción que pasan por el puesto de encolado y prensado de acuerdo a la ruta de
producción de cada subensamble. (Tabla 30)
Tabla 30. Matriz programa específico de encolado
Fuente: Suministrado por la empresa
Matriz componentes x OP: Esta matriz muestra los componentes requeridos por las
órdenes de producción como resultado del MRP. Contiene las cantidades de materia
prima requeridas y su disponibilidad en el inventario. (Tabla 31)
100
Tabla 31. Matriz componentes x OP
Fuente: Suministrado por la empresa
Matriz Tabla de materiales: Contiene las características adicionales de los
materiales utilizados en E&P, como sus dimensiones, calibres, acabados, colores
entre otros, que no se encuentran en las anteriores matrices.
Las matrices procesadas son generadas al ejecutar la herramienta y contienen la
información relevante y consolidada, extraída de las matrices de entrada. Estas matrices son
variables ya que los diferentes cálculos modifican los datos que contienen.
Matriz disponibilidad de materiales: matriz compuesta por todos los materiales que
se procesan en el puesto de trabajo encolado y prensado. Se consideran las
cantidades disponibles de materiales y cambia su cantidad a medida que se
consumen en las órdenes de producción analizadas.
Matriz codificación de órdenes de producción según sus características: es una
matriz que contiene información de los materiales que a su vez esta codificada
según las características del material. (Tabla 32)
Tabla 32. Matriz de codificación de órdenes de producción
Fuente: Los Autores
3.16.2 CODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Como ya se mencionó, el método más simple es agrupar partes según sus formas, tamaños,
materiales y demás características que puedan ser analizadas mediante los sentidos. El paso
siguiente es codificar esa caracterización con el objetivo de estandarizarla. Tiene el
atractivo de ser flexible en la codificación para nuevos elementos.
La filosofía de tecnología de grupos considera dos tipos de similitudes para su codificación,
la primera es por medio de los atributos de diseño que pueden incluir dimensiones, formas,
acabados y tipos de material. El segundo tipo de similitud es por atributo de manufactura;
pero en este caso optaremos por el primero ya que cumple con las características necesarias
de codificación para nuestro problema. El siguiente ejemplo muestra la forma en que los
101
autores realizan la codificación de la información de productos dependiendo de las órdenes
de producción y sus características, pero teniendo en cuenta que existe una codificación de
producto actual que no cuenta con toda la información organizada. La Figura 41 muestra
cómo se debe ejecutar la primera etapa que pasa a ser codificación de la información para el
reconocimiento de partes.
Figura 39. Diagrama nivel 2 para el proceso de programación: 1- Reconocimiento de Partes Modificado
Ordenes de Produccion a realizar
CODIFICACION DE TODA LA
INFORMACION EN FUNCION
DE ORDENES DE
PRODUCCION,
PRIORIDADES Y
MATERIALES.
Matriz programa detallado de la produccion
Matriz Programa especifico de encolado
Matriz componentes x Orden de Produccion
Ordenes de Pedido y prioridades
Ordenes de produccion y de pedido
Materiales asociados a cada una de las ordenes
de produccion
Fuente: los autores.
La población de un componente contribuye a una variedad de características. Por ejemplo
en este caso las órdenes de producción incluyen atributos que existen en el portafolio de
productos. En este sentido es necesario distinguir tamaños, materiales, acabados, colores,
dimensiones etc; teniendo en cuenta que no se genere ambigüedad y represente los
componentes desde un espacio poblacional H en un espacio codificado D.
En la Tabla 33, se detalla la codificación de la información de los materiales que
normalmente pueden intervenir en un proceso, se han generado cinco atributos de
materiales como muestra la gráfica (Tipo de material, Clase, Dimensión, Calibre y Color).
Tabla 33. Relación de los materiales por atributos para las superficies
RELACION DE MATERIALES POR ATRIBUTOS
Tipo de material Clase Dimensión Calibre
MDF 2.44X1.22 3
TABLEX 2.44X1.53 6
TRIPLEX 2.44X1.83 9
2.50x1.83 12
2.44X1.52 14
2.44X2.12 15
18
19
25
102
30
36
Tipo de material Clase Dimension Calibre Color
Laminado
METÁLIZADO 2.44X1.22 F6 94
MATE 2.44X1.53 F8
POLISHED 3.06X1.22 F8
DEEP LINE 3.66X1.53 F8
LEGNO
F8
BRUSH F8
BRILLANTE F8
PORO F10
F12
F10
F10
F16
F200
F100
F150
Tipo de material Clase Dimension Calibre Color
Baker -
2.44X1.22 F5 Blanco
2.44X1.53 F10 Negro
1.22X3.06
tipo de material Clase Dimension Calibre Color
Chapillas - 2.52X0.62 F7 40
Fuente: los autores.
Por último, se han incluido variables como el orden de ejecución y el consumo del material
que influyen en el proceso, pero que no hacen parte de las características del producto; todo
esto con el fin de tomar decisiones basado en reglas de decisión para organizar de nuevo la
programación de tal manera que las prioridades se ejecuten primero y hacer del modelo, lo
más coherente con la realidad. Tomando esta información, se han codificado las variables
en tres grupos como lo muestra la matriz llamada “características de materiales por
orden de producción” en la Tabla 28. En ella se evidencian los parámetros que se
relacionan directamente como las variables de materiales (variable 3), enunciadas también
en la tabla anterior, pero que también se definen variables que se relacionan indirectamente
como el orden de ejecución (secuencia en la que se debe ejecutar la orden de producción
asignada) y el consumo de material (cantidad de material se debe utilizar de acurdo a la
materia prima). (Variable 1, 2).
Tabla 34. Codificación de la información por variable
103
Variables relacion indirecta Variables relacion Directo
PRODUCTO Variable 1 Variable 2 Variable 3
Orden de
Produccion Orden de Ejecución (Prioridad)
Consumo por
Material Atributos de Materiales
Fuente: los autores.
Obtenida la información codificada como en la tabla 34, el algoritmo ahora debe organizar
la información por prioridad de las órdenes de producción y las características de producto
a tener en cuenta según al AHP (análisis jerárquico de la decisión).
Ahora el siguiente proceso es definir la cantidad de materiales disponibles en almacén y a
partir de la información disponible en estos, consumir los materiales según el
requerimiento de las órdenes de producción para conocer cuales ordenes de producción se
pueden ejecutar y cuales no se pueden ejecutar.
3.16.3 DISPONIBILIDAD DE MATERIALES
En este proceso, después de obtener la nueva matriz de características o atributos por
órdenes de producción y orden de ejecución (Prioridad), el siguiente proceso consiste en
generar una función que muestre la disponibilidad de materiales de las órdenes de
producción teniendo en cuenta la prioridad. Esta información es obtenida del sistema
empresarial “UNO ENTERPRISE” y organizada en el aplicativo propuesto que permite al
programador de piso conocer cómo debe ejecutar las órdenes de producción y la cantidad
de material necesario, de esta manera se tiene información integral del consumo de los
materiales por cada una de las órdenes de producción tal como se muestra en los siguientes
tres puntos, que la herramienta válida de la siguiente forma:
1. Consumir el material por orden de producción necesario, teniendo en cuenta
el orden de ejecución hasta agotar los recursos a un 100 % de la orden.
Donde i es el tipo de material para determinada OP, CM es la cantidad de
material con la referencia (RM).
𝑂𝑃𝑖 = ∑ 𝐶𝑀𝑖𝑅𝑀𝑖 = 100%
2. Si existe una orden de producción consumida parcialmente y es prioritaria;
la función debe consumir el resto de material hasta llegar al 100 % y
3. Se debe consumir todos los materiales disponibles para las órdenes de
producción más urgentes. Si en algún caso la disponibilidad del algún
material se agota; el proceso debe parar inmediatamente para esa orden;
seguir realizando el proceso y generar un reporte de las órdenes de
producción posibles por realizar y las no posibles.
104
El programador de piso tiene la opción de generar un reporte con las órdenes de producción
disponibles o puede generar otro reporte con la información de las órdenes de producción
que se necesitan fabricar de forma urgente dependiendo de la disponibilidad de materiales.
3.16.4 FORMULACIÓN DE LA MATRIZ DE INCIDENCIA
Ya seleccionadas las ordenes de producción, codificadas según sus características y
consumidos los materiales, el siguiente proceso a seguir es la elaboración de la matriz de
incidencia en la cual el autor (KUSIAK, 1990), define que la matriz de incidencia
productos-maquina [𝑎𝑖𝑗], consiste en 0, 1 enteros, Donde 1 indica que la maquina “j” es
usada por el producto “i” y 0 que no lo es; por lo tanto en nuestro caso se introduce la
información para todos i = “a las órdenes de producción junto con su orden de elaboración
en las filas” y para todos los j = “a las características de las órdenes de producción en las
columnas que a su vez representan las características de los productos”; de esta manera
damos un valor de “1” si la característica de material está presente en la orden de
producción, de los contrario se asigna un valor de “0”. En la tabla 35 se muestra un ejemplo
de la matriz.
Tabla 35. Ejemplo de la matriz de incidencia relacionando órdenes de producción y materiales
ORDEN DE
PRDUCCION Prioridad
Calibre
(milimetros)
AGL 15
Calibre
(milimetros)
AGL 20
COLOR
LM 1
COLOR
LM 5
OPR-00192691 1 1 0 1 0
OPR-00196957 1 0 0 0 0
OPR-00191491 1 0 0 0 0
OPR-00195146 2 0 1 1 0
OPR-00195147 2 0 1 1 0
OPR-00195149 2 1 0 0 1
OPR-00195150 2 1 0 0 1
OPR-00195152 2 0 1 0 1
OPR-00195154 2 0 1 0 0
OPR-00195153 2 0 1 0 0
OPS-00003081 3 0 1 1 0
OPR-00193577 3 0 1 0 0
OPR-00195269 3 0 0 1 0
Fuente: los autores (Herramienta elaborada SPEP)
3.16.5 MÉTODO DE AGRUPAMIENTO ROC (RANK ORDER CLUSTERING)
El método ROC (Siglas de Rank Order Clustering) que busca ordenar la matriz de manera
que los objetos con características similares se acomoden adyacentemente en la matriz e
igual para las características. Su fundamento matemático es hacer una ponderación
exponencial según la cantidad de características cumplidas por los objeto para organizarlos
105
de mayor a menor según esa ponderación; seguidamente hace el mismo proceso para las
características e itera esos pasos hasta que la matriz no sufre algún cambio. El
procedimiento se enumera a continuación y es descrito por KUSIAK, Andrew.
1. Para fila de la matriz de incidencia asignar una ponderación binaria y calcular una
ponderación decimal equivalente.
2. Ordenar las filas en orden descendente según la ponderación decimal
3. repetir los dos pasos anteriores para las columnas
4. Repetir todos los pasos anteriores hasta que la matriz no sufra algún cambio.
La ponderación en cada fila se calcula como:
𝑖 = ∑ 𝑎𝑖𝑘
𝑛
𝑘=1
2𝑛−𝑘
La ponderación en cada columna se calcula como:
𝑗 = ∑ 𝑎𝑗𝑘
𝑛
𝑘=1
2𝑛−𝑘
Ejemplo:
Se tiene la siguiente matriz de incidencia.
Calibre
(milimetros)
AGL 15
Calibre
(milimetros)
AGL 20
COLOR LM 1 COLOR LM 5
OPR-00192691 0 1 1 0
OPR-00196957 1 0 0 1
OPR-00191491 0 0 1 0
OPR-00195146 1 0 0 0
OPR-00192691 0 1 0 0
El primer paso del método ROC busca el ordenamiento de las filas haciendo la ponderación
binomial:
Calibre
(milimetros)
AGL 15
Calibre
(milimetros)
AGL 20
COLOR LM 1 COLOR LM 5 Ponderación decimal para la
fila.
OPR-00192691 0 1 1 0 0*8+1*4+1*2+0*1=6
OPR-00196957 1 0 0 1 1*8+0*4+0*2+1*1=7
OPR-00191491 0 0 1 0 0*8+0*4+1*2+0*1=2
OPR-00195146 1 0 0 0 1*8+0*4+0*2+0*1=8
OPR-00192691 0 1 0 0 0*8+1*4+0*2+0*1=4
106
Ponderacion
Binaria para la
columna
2^(4-1)=8 2^(4-2)=4 2^(4-3)=2 2^(4-4)=1
Ordenando las filas según el resultado de la ponderación de mayor a menor, se obtiene:
Calibre (milimetros)
AGL 15
Calibre
(milimetros)
AGL 20
COLOR LM 1 COLOR LM 5 Ponderacion decimal
para la fila.
OPR-00192691 1 1 0 0 2^(5-1)=16
OPR-00196957 1 0 0 0 2^(5-2)=8
OPR-00191491 0 0 1 1 2^(5-3)=4
OPR-00195146 0 0 1 0 2^(5-4)=2
OPR-00192691 0 0 0 1 2^(5-4)=1
Ponderacion
Binaria para la
columna
1*16+1*8+0*4+0*2+0*1=24
1*16+0*8+0*4+0*2+0*1=16
0*16+0*8+1*4+1*2+0*1=6
0*16+0*8+1*4+0*2+1*1=5
Para este caso las columnas ya están ordenadas, y al intentar hacer una iteración más la
matriz no cambiará por lo tanto el algoritmo se detiene y ese es el mejor ordenamiento que
se puede lograr por este método. Una agrupación fácilmente visible es separar los objetos 2
y 4 de los objetos 1; 3 y 5; si se tratase de procesos de producción el método ROC estaría
sugiriendo agrupar las procesos 2 y 4 en un área y los procesos 1; 3 y 5 en otra y de esa
manera se ordenaría el flujo, almacenamiento y alistamiento para todos los artículos.
3.16.6 MANEJO DE LA INFORMACIÓN PARA ASIGNAR LOS PROGRAMAS
DE PRODUCCIÓN
Después de ejecutar el método de agrupamiento ROC, el siguiente proceso consiste en
generar la programación de producción, cumpliendo con las prioridades de cada OP, para
ello se ha realizado como primera medida un estudio del cuello de botella de la línea de
maderas y en función a éste, seleccionar y enviar ordenes de producción al centro de trabajo
siguiente (CORTE Y SECIONADO). Como segunda medida se han tomado reglas de
decisión para organizar órdenes de producción en programas de producción, desde
encolado y prensado, siempre y cuando se respete su orden de ejecución o prioridad.
También se debe respetar el consumo de la lámina ya que no puede sobrepasar el 10 % de
desperdicio. Lo que lleva a generar una serie de reglas lógicas que controlen este problema.
A continuación se explican estos dos procesos que se deben contemplar para la ejecución
eficiente en la asignación de programas.
3.16.6.1 Generar Horizonte de Lanzamiento de Órdenes de Producción
La filosofía de tecnología de grupos bajo el criterio ROC, puede agrupar toda la
información asociada en una base de datos, pero sin tener en cuenta el orden de ejecución
de las ordenes de trabajo, es decir, no agrupa órdenes de producción para uno o dos días o
107
por un periodo determinado, que es un tiempo pertinente para lanzar órdenes a producción
dependiendo de la capacidad de almacenamiento de los productos en proceso. Por tal
motivo, se debió hacer un análisis de la capacidad disponible de los demás centros de
trabajo que conforman la línea de producción y sus cargas de trabajo para establecer un
tiempo de referencia, en el cual se puedan generar la programación de E&P de tal forma
que permita el flujo normal de la producción basados en la capacidad disponible del centro
de trabajo cuello de botella diferente a E&P, esto partiendo del hecho de que la línea de
maderas es un proceso secuencial donde el 90% de los productos que son manufacturados
en cada centro de trabajo son dependientes de la operación anterior.
Fuente: Sistema empresarial “Uno Enterprise” Multiproyectos.S.A
Para identificar este centro de trabajo, se toman los datos históricos mensuales de las
órdenes de producción reportadas en el sistema de información desde Noviembre de 2012 a
Mayo de 2014 y es un reporte del aplicativo ERP Uno Enterprise y se denomina “Análisis
de Tiempos y Costos” y muestra las horas de producción ejecutadas durante determinado
periodo de tiempo. En la figura 42 se exponen los tiempos de procesamiento históricos para
los centros de trabajo: Encolado y prensas, Seccionado, Fresado, Canteado, Refilado y
Entrega de Superficies. Las barras representan los tiempos acumulados de todos los centros
de trabajo en cada mes.
Se determinan los porcentajes de participación de cada centro de trabajo en relación a la
carga total de producción reportada históricamente en la línea de maderas para los periodos
considerados.
𝑡𝑝𝑖𝑗 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑠 𝑖 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑗
27%
22% 18%
14%
13% 6%
Tiempos de procesamiento por centro de trabajo para la línea de laminados
Acumulado Enero 2013 a Julio 2014 1 - ENCOLADO YPRENSAS
2 -SECCIONADORA
3 - FRESADORA
4 - CANTEADORECTO
5 - REFILADOSUPERFICIES
6 - ENTREGASUPERFICIES
Figura 40. Tiempos históricos de procesamiento por puestos de trabajo en la línea de maderas
108
% 𝐶𝑇𝑖𝑗 = 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑠 𝑖 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑗
%𝐶𝑇𝑖𝑗 = 𝑡𝑝𝑖𝑗
∑ 𝑡𝑝𝑖𝑗6𝑗=1
Se obtiene así la tabla 36:
Fuente. Adecuado de la información obtenida por el sistema empresarial uno Enterprise Multiproyectos.S.A
Este análisis de cargas indica que el proceso con mayor carga de trabajo de la línea de
maderas comparado con los demás centros de trabajo es E&P, situación que se pretende
atacar como objetivo propuesto del presente trabajo; así entonces, asumiendo mejoras
representadas en la disminución de los tiempos de procesamiento del centro de trabajo
E&P, se identifica a “Seccionado” como el siguiente centro de trabajo con la carga de
trabajo más alta para la demanda de los meses observados. Ahora corresponde realizar el
cálculo de la capacidad disponible para “Seccionado”, utilizando la misma metodología ya
aplicada anteriormente para E&P.
La tabla 37 muestra el promedio de las pérdidas de tiempo reportadas en la hoja de control
de producción para el centro de trabajo “Seccionado”, durante el periodo de Enero a Junio
de 2014
Tabla 37. Causas de paradas de máquinas reportadas en el mes de Enero a Junio de 2014 para Seccionado
No Descripcion perdida paradas maquina Horas/mes
1 Falta de operario 5.96
2 Mantenimiento de maquina 7.25
3 Dano electrico 0.31
4 Corte de energía 1.90
5 Alistamiento materiales 55.15
6 alistamiento maquina 19.3
7 Carga y descarga de material 26.15
8 Otras causas 95.75
nov-12 dic-12 ene-13 feb-13 mar-13 abr-13 may-13 jun-13 jul-13 ago-13 sep-13 oct-13 nov-13 dic-13 ene-14 feb-14 mar-14 abr-14 may-14
1 - ENCOLADO Y PRENSAS 29% 25% 26% 28% 27% 26% 23% 32% 25% 28% 26% 29% 30% 24% 28% 26% 28% 28% 32%
2 - SECCIONADORA 24% 22% 21% 24% 22% 22% 24% 24% 22% 21% 22% 19% 19% 19% 20% 24% 20% 21% 22%
3 - FRESADORA 18% 21% 23% 18% 16% 16% 19% 18% 19% 19% 17% 21% 18% 23% 17% 14% 18% 16% 20%
4 - CANTEADO RECTO 12% 14% 13% 11% 13% 13% 13% 11% 15% 13% 15% 17% 16% 14% 14% 15% 16% 15% 16%
5 - REFILADO SUPERFICIES 12% 13% 11% 11% 14% 13% 14% 10% 14% 13% 14% 10% 14% 14% 13% 15% 13% 13% 6%
6 - ENTREGA SUPERFICIES 5% 5% 6% 8% 8% 10% 6% 5% 5% 6% 6% 4% 3% 6% 7% 7% 6% 7% 3%
Max 29% 25% 26% 28% 27% 26% 24% 32% 25% 28% 26% 29% 30% 24% 28% 26% 28% 28% 32%
Tabla 36. Porcentaje de participación en relación a la carga de producción para la línea de maderas.
109
211.77 Fuente: Adaptado de Caba Villalobos Naim 2011.
Aplicando la fórmula para capacidad disponible:
𝐶𝐷𝑖 = 𝑑ℎ ∗ 𝑛𝑡𝑖 ∗ 𝑑𝑡𝑖 ∗ 𝑛𝑖 [− 𝐺1 −(𝐺2 + 𝐺3 + 𝐺4)
𝑛𝑖]
Donde:
Tabla 38. Cálculo de capacidad para el centro de trabajo Seccionado.
Seccionado
CDi: Capacidad disponible del sitio de trabajo i. Horas/mes 159.227
dh: Días hábiles que labora la empresa en el mes
25
nti: Número de turnos diarios que se trabaja en el sitio de trabajo i. 1
dti. Duración de los turnos, estos pueden variar de un sitio de trabajo a otro. 9.5
ni: Número de sitios de trabajo tipo i. 1
G1: Pérdidas totales por mantenimiento del sitio de trabajo. 0.5%
G2: Pérdidas por no existencia del personal productivo expresada en horas/mes. . 0.7%
G3: Pérdidas por factores organizacionales. 22.2%
G4: Pérdidas por factores aleatorios no previsibles. 9.5% Fuente: Los autores
Se identificó y se tomaron los tiempos de producción de las órdenes de trabajos en el puesto
cuello de botella y bajo este criterio el sistema determina cuantas ordenes de producción
puede realizar en ese periodo y agrupa las órdenes de producción siempre y cuando el
programador estime un tiempo o periodo en la herramienta. Adicional el aplicativo requiere
de parámetros como la cantidad de turnos de trabajo y horas extras. De esta manera el
modelo no dispersa las ordenes de ejecución o prioridades a tal punto de alejarlas de su
fecha de entrega.
3.16.6.2 Reglas de producción para organizar las prioridades y asignación de
láminas en lotes de producción.
Como se ha anunciado anteriormente las reglas de producción son necesarios para asignar
programas de producción en el puesto de trabajo E&P, ya que ejecutando el método ROC
dependiendo de las variables iniciales como: disponibilidad de materiales, ordenes de
producción, características de producto; permite obtener información para agrupar ordenes
de producción en función de sus características, pero no permite un seguimiento coherente
del trabajo según su orden de ejecución (Prioridad) para asignar a las variables finales como
la capacidad disponible del puesto de trabajo, desperdicio de materiales, etc. Por tal motivo
se adopta este modelo decisional que asigne programas de producción por prioridad
teniendo en cuenta información agrupada. De esta manera los las reglas lógicas permiten
110
evaluar una función de eficiencia basado en reglas de decisión de tal manera que asignen
programas de producción.
A continuación se muestra como se ha desarrollado el proceso de decisión a través del
método reglas de producción.
Las reglas de producción constituyen el método más utilizado para la representación del
conocimiento en los sistemas expertos. Se trata de estructuras del tipo SI “premisa”
ENTONCES “conclusión”. La porción SI de la regla, especifica la condición o condiciones
que deben cumplirse, si existe más de una condición entre ellas estarán conectadas por
medio del operador lógico “y” pero también pueden estar conectadas con el operador “o”;
mientras que la porción ENTONCES, representa la acción o acciones que se deben
realizar. En el momento en el que se compruebe que la premisa de una regla es cierta, se
puede ejecutar ésta, en el sentido de que se llevan a cabo todas y cada una de las acciones
indicadas en la conclusión de la regla; dichas acciones se convierten en nuevos hechos que
pueden ser la premisa de una nueva regla que, a su vez, puede desencadenar nuevos hechos,
y así sucesivamente. Como el problema radica en la asignación de las órdenes de
producción ya agrupadas más urgentes en función del área de la lámina, desperdicio
(consumo) y la capacidad de las prensas (espesor), se ilustra en la siguiente grafica un
ejemplo para mencionar el proceso a aplicar.
A. Tenemos “n” grupos de OP’s que a su vez están agrupados por características de
materiales de producto al implementar el método ROC. Dentro de cada grupo
ordenado según la características del material existen prioridades para cada una de
las OP’s que a su vez consumen cierta cantidad de material como lo muestra la
Tabla 39.
Tabla 39. Órdenes de producción agrupados por características de materiales y cantidad de consumo.
Grupo de OPs Orden de
Producción Prioridad OP Consumo OP
1 OPR-00192691 1 0,168
1 OPR-00192808 8 0,4998
1 OPR-00192842 8 0,166
1 OPR-00192843 8 0,166
1 OPR-00193899 13 0,16
1 OPR-00193642 13 1,24
1 OPR-00193652 13 2,48
2 OPR-00195146 2 0,125
2 OPR-00195147 2 0,125
2 OPS-00003081 3 0,95
2 OPR-00192870 8 0,249
2 OPR-00192871 8 0,249
2 OPR-00196029 11 0,112
111
2 OPR-00193653 13 2,48
2 OPR-00193727 13 0,45
2 OPR-00193785 13 0,45
2 OPR-00189430 13 0,0832
2 OPR-00193611 13 0,9984
2 OPR-00193612 13 0,672
2 OPR-00193744 13 0,07
2 OPR-00193745 13 0,025
2 OPR-00193844 13 1
2 OPR-00189431 13 0,056
2 OPR-00193553 13 1,3312
2 OPR-00193554 13 0,896
Fuente: los autores.
B. Ahora para asignar la prioridad 1 a las prensas; esta debería consumir al menos el
90% del material necesario en una lámina; pero como solamente consume el
0.168%, de una lámina, debemos en el grupo 1 sumar en orden la prioridad (1-8-8-
8) hasta completar un consumo de material entre el 90% a 100%. por lo tanto la
regla tiene que tomar la prioridad de cada grupo, sumar las órdenes de producción
que están dentro de cada grupo hasta completar un nivel de consumo y desperdicio
requerido por las restricciones como lo muestra la tabla 40.
Tabla 40. Decisión lógica de consumo para las órdenes de producción que componen un grupo.
Orden de
Producción Prioridad Consumo
OPR-00192691 1 0,168
OPR-00192808 8 0,4998
OPR-00192842 8 0,166
OPR-00192843 8 0,166
TOTAL 99,98% Fuente: los autores.
El aplicativo ha organizado una serie de órdenes de producción en grupos y prioridades,
pero surgen los siguientes interrogantes.
¿Qué pasaría si existe solamente una OP en un grupo?
¿Qué pasaría si dentro del grupo no existe un consumo mayor al 90 %?
¿En el grupo no existen prioridades urgentes?
¿Las láminas conformadas por grupos de OP tiene diferentes dimensiones?
¿Qué pasa si en un grupo existe una OP y sobrepasa más de una lámina?
¿Qué pasaría si de un grupo sobra una prioridad con un porcentaje de consumo de
material menor o mayor al requerido?
¿Cómo puede relacionar OP’s para consumos que no están dentro del 90 y 100%?
¿Qué pasaría si una prensa está totalmente ocupada?
112
Como se puede evidenciar, surge una serie de interrogantes en la asignación de órdenes de
ejecución ya que el comportamiento del problema no cumple con una función lineal, no
lineal o variables paramétricas que la determine. De esta manera las reglas de producción
desglosan el problema para cada uno de los interrogantes y así permite realizar un proceso
que se asimile o mejore a la persona experta en la toma de decisiones. Por su parte,
Waterman, (1986: 127), “considera que un problema es susceptible de ser resuelto mediante
reglas de decisión únicamente si el desarrollo del mismo es posible, justificado y
apropiado”. Para lo cual se explica a continuación cual es la forma de realizar estas reglas
de producción teniendo en cuenta la representación del conocimiento.
REPRESENTACIÓN DEL CONOCIMIENTO
Tras la adquisición del conocimiento, éste es representado formalmente a partir de reglas de
producción para ser trasladado a un programa. Para el caso nuestro, la Figura 41 es un
ejemplo de la manera como se relacionan las reglas de producción con la base del
conocimiento. Para ver el sistema de reglas de decisión por favor ver anexo 4.
Tabla 41. Ejemplo de las reglas de producción para el lanzamiento de prioridades
Acción 1 Condición 1, Entonces Condición 2, Entonces
Decision 1
SiSi
NO NO
Fuente: Los Autores (Ver anexo 4)
Aplicando estas reglas de producción lo que deseamos obtener son varios programas de
producción. Un programa de producción consta de la distribución de una o más OP’s en
una lámina o varias láminas de la misma área dependiendo de factores como orden de
ejecución (prioridad), desperdicio de lámina y características del producto; para lo cual se
determina cada programa de producción en tanto va llegando ordenes de producción con
similitudes para formar estos lotes; pero ¿de qué dependerá que se genere cada programa
de producción correctamente?. Como se ha enunciado varias veces en las reglas de
decisión, la inquietud a resolver es ¿de qué forma se deben agrupar las órdenes de
producción para lanzar lotes de la misma área teniendo en cuenta el orden de ejecución
(prioridades)?; las respuestas a estas preguntas se explican a continuación, tomando las
variables más relevantes en el algoritmo.
1. Organización de la orden de ejecución (Prioridad): Las OP’s se agrupan
por características de producto cuando ejecutamos el método ROC, ahora
ejecutamos el algoritmo decisional con base en el orden de ejecución y de
113
esta manera se obtienen ordenes de producción organizadas en varias
prioridades y características de materiales.
2. Desperdicio de la lámina. Es otra variable inmersa en la toma de decisiones
y depende del consumo de las OP’s hasta conformar una de las diez áreas
establecidas a prensar; por tal razón se han definido con el humano experto
estas áreas de trabajo para prensar como lo muestra la Tabla 42 ya que no
puede existir una variedad de láminas por motivos de capacidad y
complejidad del problema. Es decir, si entran dos OP’s del mismo grupo y
características al programa y este determina que consumen un 55% de una
lámina. El programa decisional debe asignar las OP’s en al grupo de aérea
60%, que es un rango entre el 50% y 60%. Las diez áreas se han definido en
intervalos acumulados del 20%, para la lámina de aglomerado 2.44 x 1.22
que es el área que pueden prensar las maquinas del puesto de trabajo.
Tabla 42. Porcentaje de grupos de consumo por áreas de lámina.
Fuente: Los Autores
De esta manera es como se aborda el problema de la asignación de OP’s en las láminas,
(dependiendo del consumo del material), con esto garantizamos que se demanden
solamente laminas dentro de 10 grupos de áreas.
Para la resolución de estas reglas de producción se toma el lenguaje de programación
orientado a objetos, por su enorme potencial de modelización del mundo real, mediante el
Lamina 244x122 Lamina 244x153 Lamina 244x183 Lamina 244x212
Largo 2,44 Largo 2,44 Largo 2,44 Largo 2,44
Ancho 1,22 Ancho 1,53 Ancho 1,83 Ancho 2,12
Área (m2) Consumo
Área (m2) Consumo
Área (m2) Consumo
Área (m2) Consumo
2,977
3,733 79,739% 4,465 66,667% 5,173 57,547%
G1 0- 20% 0,595 20% 0,595 16% 0,595 13% 0,595 12%
G2 20% - 40% 1,191 40% 1,191 32% 1,191 27% 1,191 23%
G3 40% - 60% 1,786 60% 1,786 48% 1,786 40% 1,786 35%
G4 60% - 80% 2,381 80% 2,381 64% 2,381 53% 2,381 46%
G5 80% - 90% 2,679 90% 2,679 72% 2,679 60% 2,679 52%
G6 90% - 100% 2,977 100% 2,977 80% 2,977 67% 2,977 58%
G6 + G1 0- 20% 3,572 96% 3,572 80% 3,572 69%
G6 + G2 20% - 40% 3,733 100% 4,168 93% 4,168 81%
G6 + G3 40% - 60% 4,465 100% 4,763 92%
G6 + G4 60% - 80% 5,173 100%
114
establecimiento de jerarquías y la descomposición de sistemas complejos en objetos que se
relacionan enviando mensajes.
3.16.7 ASIGNACIÓN DE LOTES DE PRODUCCIÓN A LAS PRENSAS
Para asignar lotes en las prensas se ha escogido la disciplina de trabajo que más se
aproxima a la realidad de la empresa; orden FIFO, es decir, los operarios ejecutan los
programas de encolado y prensado en el orden que se les van entregando, gracias a que las
reglas de decisión, han organizado las órdenes de producción en programas de producción
previamente, siempre cumpliendo con los requerimientos de orden de ejecución y
agrupación de características de material y también la manera como se han organizado
programas de producción en lotes de producción dependiendo de las diez áreas de lámina
dispuestas para prensar. La Figura 41 muestra como es el problema de asignación de
láminas a las prensas dependiendo de su área.
Como evidencia la gráfica hay 4 prensas para cargar, que tienen igual área de prensado;
pero cada prensa tiene una longitud de apertura diferente, es decir, la capacidad de prensado
no es la misma. Ahora tenemos diez grupos de áreas con una variedad de láminas en su
espesor que aumentan según los programas de producción; recordemos que estos
programas van llegando en orden FIFO; por lo tanto cumple con la variable de orden de
ejecución. Ahora los grupos de áreas serán analizados a través de las reglas de decisión y
como primera parte para revisar en cada grupo de láminas y determinar ¿Cuál es el orden
de ejecución más próximo? Con base en los grupos más próximos que se tienen que
procesar y como segunda medida analiza ¿Cuál de los grupos tiene una mayor demanda
de procesos?; es decir, que el aplicativo evalúa el espesor que tiene cada grupo y toma la
decisión de asignar a la prensa de mayor capacidad.
Figura 41. Problema de Asignación según el orden de ejecución y demanda de láminas
Fuente: Los Autores
115
A continuación se explicara detalladamente el proceso de toma de decisiones, pero como
habíamos enunciado en el capítulo (3.12. Capacidad disponible del puesto de trabajo), las
prensas disponen de una capacidad limitada para cada una de ellas con un rango de espesor
en su apertura. Partiendo con esta información y la cantidad de programas para encolar y
prensar; se deben asignar láminas a las prensas dependiendo los siguientes parámetros.
1. Orden de ejecución de las OP’s próximas: las reglas de decisión permiten
generar lotes de láminas que son demandadas para ser prensados; pero
cumpliendo con el criterio de orden de ejecución bajo la filosofía FIFO.
2. Área de lámina que más demanda en el periodo de tiempo programado:
En la tabla 36 hay diez grupos de áreas disponibles para prensar; por lo
tanto el grupo que más demande, es el principal a prensar, en la máquina de
máxima apertura.
3. Cantidad de prensadas diarias: cada prensa dispone de 2 a 3 ciclos de
prensa diario en un turno, como se evidencia en el diagrama hombre
maquina anexo 1.
4. Cantidad de turnos de trabajo y horas extras: si la cantidad de turnos
aumenta; la cantidad de ciclos también y por tal razón la capacidad de
prensado diario y por último,
5. Capacidad máxima de apertura de cada prensa: cada una de las prensas
posee diferentes longitudes de apertura, es decir, que la mayor demanda en
los grupos debe ser absorbido por la prensa de mayor apertura.
Es así como se ha realizado la asignación de las prensas dependiendo de las reglas lógicas
de la decisión ya que el problema a tener en cuenta, contiene un gran número de posibles
combinaciones.
De forma matemática podemos señalar:
Establecemos que 𝑃1, 𝑃2, 𝑃3, 𝑃4 sean las prensas disponibles.
CDj = Cantidad Total de láminas que se le pueden asignar a una prensa j…j >= 1. Donde
1<= CDj. Indica el número de láminas máximo que se le pueden incluir a cada prensa.
Ki=corresponde al espesor de la lámina para cada OP.
Ahora dejemos que
Xij = número de láminas de la OPi, Asignados a la prensa j
Entonces:
∑ 𝑋𝑖𝑗 ∗ 𝐾𝑖 ≤ 𝐶𝐷𝑗
𝑖
𝑛
116
3.17 ARTICULACIÓN CON LA INFORMACIÓN DE ENTRADA
La herramienta computacional requiere como información de entrada una serie de tablas
donde se definen las ordenes de producción, orden de ejecución (prioridades), tiempos de
ejecución por orden de trabajo, disponibilidad de materiales y la capacidad disponible del
centro de trabajo; toda esta información se introduce en la función de inicialización del
modelo. Dichas tablas se extraen según la información del sistema de producción “Uno
Enterprise”. Para un manejo más fácil y eficiente de la información se desarrolló una
aplicación en Excel - Visual Basic (llamado SPEP (Sistema de programación de encolado y
prensado)), que permite obtener las tablas de inicialización de la herramienta
computacional.
En la Figura 44 se observan las tablas que conforman la base de datos del sistema
productivo de Multiproyectos.S.A con sus respectivas relaciones, cada una cuenta con un
numero definido de campos que representa la estructura de los registros; por ejemplo la
tabla de “materiales” está definida por los campos de código, descripción, calibre, familia,
dimensiones, presentando un registro que específica para cada material, dichas
características.
1. Cruzar la información de Prioridad, Pedido, Y OP número; de los archivos de entrada con la hoja CompxOP para insertar una columna de prioridad y además delimitar la información de las OP q pasan por el Puesto de trabajo encolado.
Validar la Columna de "porcentaje de consumo" en el archivo CompxOP en orden de prioridad y consecutivo de OP número.
2. Extraer de la hoja CompxOP información de materiales y generar una tabla En una Hoja llamada: "Disponibilidad de materiales" Esta Hoja debe tener la disponibilidad al día de todos los materiales por referencia cuando se ejecuta el programa. Genera la OP's que se pueden generar con la disponibilidad
Hoja: Disponibilidad de Materiales. Nuevas Columnas: - Referencia -Descripción -Detalle Ext -Disponible
Archivo: Programación de producción. -Hoja: programa detallado --Columna: Prior General, pedido
Archivo: Programación de producción. -Hoja: programa especifico encolado --Columna: OP Numero.
Archivo: Programación de producción. -Hoja: CompxOP --Nueva Columna: Prior General. --Columnas: Pedido y OP numero
INICIO
Entorno grafico "Cargar archivos desde el aplicativo UNO".
Archivo: Programación de producción. -Hoja: Tiempos de ejecución * OP en cada centro de trabajo ---Columnas: Tiempos y rutas de producción por cada orden de produccion.
Figura 42. Articulación con la información de entrada.
117
Fuente: Los Autores
Luego de tener definida las tablas donde se almacena la información, es necesario procesar
la información realizando diferentes consultas en el sistema Uno Enterprise donde se
filtran y se realizan operaciones en visual que permiten construir las tablas de inicialización
en archivos txt. En la siguiente ilustración (Tabla 43) podemos revisar la forma como se
descarga la información de “UNO ENTERPRISE” que evidencia la forma como se articula
la información. Primero realizando una descarga del archivo en Excel “plan detallado de la
producción” donde se muestra los pedidos a entregar en determinada fecha, el valor del
pedido junto con un orden de ejecución asociada por el planeador de la producción. El
segundo paso es extraer a través de filtros tres archivos txt; el primero archivo
“programación específica de encolado” donde se asocian los pedidos a las órdenes de
producción que pasan por el puesto de trabajo; el segundo “componentes por OP”, en la
cual se asocian los materiales que son necesarios para fabricar la orden de producción y el
tercer archivo “tiempos de ejecución por OP en cada sitio de trabajo utilizado para
programar el puesto de trabajo en función del cuello de botella y la capacidad disponible.
Tabla 43. Descarga de archivos del sistema de información UNO Enterprise
Fuente: Los Autores
Esta forma de organizar la información garantiza tener una base de datos con información
actualizada para que al momento de programar no sea necesario realizar análisis.
Únicamente especificar los datos solicitados en el entorno grafico de la herramienta
computacional, especificar los datos de los archivos txt o Excel y luego incluyendo los
118
datos del puesto de trabajo para ejecutar el programa de realización de los materiales
disponibles para así generar un reporte último con los programas a trabajar por prensa
durante el tiempo que se programa.
Al obtener la articulación de la información de entrada de forma codificada se vincula con
la filosofía de tecnología de grupos y el modelo basado en reglas de producción a través del
lenguaje de programación Visual Basic en Excel, luego se estructura información de
tiempos en el aplicativo para lanzar programas de producción teniendo en cuenta dos
pilares como son la prioridad y la demanda de los grupos de áreas a prensar.
3.17.1 Programa SPEP
Que es SPEP.
Figura 43. Interface SPEP
Fuente: SPEP
Es un software que permite establecer la programación del puesto de trabajo E&P
utilizando la filosofía de tecnologías de grupos y reglas lógicas de la producción (si
entonces), para obtener una solución con base en las variables mencionadas durante su
elaboración. La herramienta ha sido diseñada en Excel y Visual Basic. Se ha desarrollado
por los autores como herramienta de Multiproyectos.S.A en el área de programación de
E&P y se espera que la empresa utilice esta herramienta como medio de eficiencia en las
operaciones de alistamientos de materiales, empoderamiento de la información y utilización
del puesto de trabajo para reducir costos de mano de obra, incumplimiento en la entrega de
sus pedidos y utilización eficiente de los materiales.
¿Qué hace el programa?
Genera programas de producción en el área de maderas al puesto de trabajo E&P
dependiendo de las características de los materiales utilizados, la capacidad disponible de
las máquinas y el desperdicios de material. Primero agrupa las características de las órdenes
119
de producción a través de la filosofía TG y más específicamente el método ROC; seguido
utiliza reglas lógicas basadas en reglas de producción (si entonces), para lanzar órdenes de
producción por orden de ejecución según la capacidad y cuello de botella y por ultimo
genera un reporte con la cantidad de material utilizado durante un periodo determinado de
programación, cuales OP’s deben ser destinadas a las prensas y en qué periodo del día debe
ser prensada cada OP.
¿Cómo funciona el programa?
El algoritmo computacional relaciona las tablas en Excel previamente extraídas del ERP
“Uno enterprise” (ver numeral 3.16) y a partir de ese momento ejecutamos la cantidad de
materiales disponibles para cada Orden de producción ordenadamente por orden de
ejecución.
Figura 44. Elaboración de la disponibilidad de materiales.
Fuente: SPEP
Después de aprobar las OP’s con materiales disponibles; se elabora una matriz donde se
resume que tipo de características tiene cada orden de producción y se determina el día de
inicio de la programación del puesto de trabajo, como se muestra en la Figura 45.
Figura 45. Entorno para selecciona el día de inicio de la programación
Fuente: SPEP
En el tercer módulo se determina el cuello de botella del puesto de trabajo de la línea de
producción; con base en los tiempos de procesamiento de cada OP; después desarrolla el
modelo basado en la filosofía de TG y Reglas de decisión, luego asigna material a las
120
prensas dependiendo de su demanda, orden de ejecución de las OP’s, y según los tres tipos
de turnos de trabajo que puede trabajar la planta. Y por último genera tres reportes que
sirven como seguimiento y toma de decisiones al programador de la producción.
Figura 46. Selección del Turno de trabajo
Fuente: SPEP
Este primer reporte (Tabla 44) genera información de los grupos a los cuales se asigna cada
orden de producción. También muestra el ciclo de prensado, prensa, ciclo día y fecha en la
que debe ser prensada la OP. Es un reporte que especifica al detalle cada decisión tomada
por la herramienta.
Tabla 44. Reporte específico para la programación.
Fuente: SPEP
En el reporte 2 como muestra la tabla 45, genera información de la cantidad de materiales a
utilizar en determinado día. Es un reporte que ayuda al programador a solicitar los
materiales que se requieren desde almacén para ser procesados.
121
Tabla 45. Reporte consumo de materiales.
Fuente: SPEP
Y por último la tabla 46 hace alusión al reporte #3; muestra cuales son los materiales que se
deben procesar en determinada prensa, fecha, color cantidad, calibre y aglomerado.
Estos tres reportes son el resultado del análisis de la herramienta computacional en el
puesto de trabajo y tratan de mejorar el porcentaje de utilización de las variables en el
puesto de trabajo y reducir los costos del mismo.
Tabla 46. Información con los resultados de la programación para cada prensa, día y material
Fuente: SPEP
3.18 VALIDACIÓN Y VERIFICACION CON LOS DATOS HISTORICOS
Para verificar el funcionamiento del modelo se le comparó la calidad de los datos obtenidos
con datos históricos, esto quiere decir, que se evaluó el comportamiento del algoritmo
SPEP con un conjunto de órdenes de pedido que deben ser producidas en el centro de
trabajo en orden de ejecución y dependiendo también de las demás características.
122
Los indicadores a evaluar para verificar el comportamiento del modelo, corresponden a la
eficiencia de las variables que se contemplan en la manufactura de los productos en
Multiproyectos.S.A utilizando la herramienta SPEP.
Las características más relevantes del SPEP es la inclusión que tiene dentro del algoritmo,
los parámetros más importantes para la programación del puesto de trabajo como los son la
utilización del puesto de trabajo, utilización y costos de la mano de obra, alistamiento de
materiales, utilización eficiente de los materiales; todos estos parámetros medibles siempre
y cuando se cumpla el orden de ejecución de los pedidos, que como se ha definido, es la
variable principal para ejecutar los programas..
Se planeó la ejecución de la programación de los pedidos correspondientes a los meses de
Agosto de 2014 a febrero de 2015, con los datos extraídos de del sistema “UNO
ENTERPRISE” de Multiproyectos.S.A con el fin de mostrar y analizar los datos sobre un
problema real.
Se deben programar un mes de producción en el puesto de trabajo según los siguientes
requerimientos.
1. ORDEN DE EJECUCION Y PEDIDO: en el área de planeación se define el
orden de ejecución de cada pedido. Es así como el aplicativo SPEP toma la variable
Orden de ejecución de cada pedido y lo relaciona con los demás archivos de Excel
que sirven como información.
2. ORDENES DE PRODUCCION: las ordenes de producción son generadas según
el pedido y relacionadas con el aplicativo SPEP con el cual se determina la cantidad
de productos a realizar de determinado pedido.
3. COMPONENTES POR OP: Teniendo el orden de ejecución de cada OP asociada
a los pedidos, ahora relacionamos la cantidad y disponibilidad de material y
características de estos (textura, color, espesor), que necesita cada orden de
producción para su ejecución.
4. RUTAS Y TIEMPOS DE PRODUCCION: extraemos de estas dos tablas
información de tiempos para la elaboración de cada producto en el siguiente cuello
de botella y extraemos los productos que pasan por el centro de trabajo.
Para su validación, los resultados del SPEP aparecen como muestra en los reporte en el
numeral 3.17.1 y resumidos en las siguientes tablas para representar la eficiencia del
modelo con respecto a los datos históricos se obtuvo.
Utilización del centro de trabajo
123
En la tabla 47 se muestra la utilización del puesto de trabajo en función de las variables
antes mencionadas (3.18); con lo cual se han obtenido los siguientes resultados. Los días
trabajados en la empresa según el SPEP son menores a los históricos. La utilización de las
prensas es mayor con el aplicativo SPEP comparado como se trabajaba anteriormente.
Tabla 47. Validación de la información histórica vs SPEP
AGOSTO DIAS
04/08/2016
CICLO PRENSA CAPACIDAD UTILIZADA
% UTILIZACION
CAPACIDAD X PRENSA
1 4 845 99% 850
1 3 104 20% 520
1 2 407 81% 500
1 1 192 60% 350
2 4 0 0% 0
2 3 0 0% 0
2 2 0 0% 0
2 1 0 0% 0
3 4 0 0% 0
3 3 0 0% 0
3 2 0 0% 0
3 1 0 0% 0
1548 70% 2220
Fuente: Los autores
Estos resultados obtenidos en cada uno de los indicadores de desempeño del puesto de
trabajo son claros en mostrar como el recurso cuello de botella que se presentaba en el
centro de trabajo disminuye a tal nivel de utilización, que permite planear nuevas
estrategias de programación en los demás puestos de trabajo. Se observa que el nivel de
utilización no corresponde al 100% ya que este depende de la disponibilidad de materiales.
Así mismo en la tabla 48 se comparó los días de trabajo para cada uno de los modelos
dando como resultado lo siguiente
Tabla 48. Validación días trabajados según datos históricos vs SPEP
MES DIAS X MES
TRABAJADOS HISTORICO
UTILIZACION DE LAS PRENSAS HISTORICOS
DIAS X MES TRABAJADOS SPEP
UTILIZACION DE LAS PRENSAS SPEP
AGOSTO 26 20,80% 6 86%
SEPRIEMBRE 26 19,91% 7 85%
OCTUBRE 27 25,09% 10 93%
NOVIEMBRE 24 13,64% 7 79%
DICIEMBRE 25 27,38% 3 72%
124
ENERO 22 13,55% 6 68%
FEBRERO 22 16,73% 4 72%
Fuente: Los autores
Esto demuestra que podemos utilizar el recurso de personal en otras áreas de la planta.
Figura 47. Validación de la utilización de las prensas histórica vs SPEP
Fuente: Los Autores
Adicional el problema fue planteado de forma intencional con todas las órdenes de
producción durante siete meses, mes a mes y con disponibilidad baja de materiales; siempre
intenta mejorar la utilización de los materiales, prensas y mano de obra, lo que hace que el
incumplimiento por manejo de la información no se mantenga en comparación de otros
mecanismos manuales como se venían ejecutando.
Días trabajados
La variación en la diferencia para la cantidad de días trabajado ha sido alta debido a la
gestión de información en el SPEP, que agrupa toda la información contenida en las
órdenes de producción, orden de ejecución y pedidos (Figura 50). Recordemos que
Adicionalmente también se agrupan por las características de los materiales; lo que genera
en el aplicativo un rendimiento mayor al esperado.
20,80% 19,91%
25,09%
13,64%
27,38%
13,55% 16,73%
86% 85%
93% 79%
72% 68% 72%
AGOSTO SEPRIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO
UTILIZACION DE LAS PRENSAS HISTORICOS Y SPEP
DIAS X MES TRABAJADOS HISTORICO UTILIZACION DE LAS PRENSAS SPES
125
Figura 48. Validación días trabajados según datos históricos vs SPEP
Fuente: Los Autores
En estas graficas se ha puesto en evidencia la versatilidad y la confianza en la solución que
plantea el SPEP vs los datos históricos; donde ejecutando el algoritmo de TG y tomando y
aplicando teorías de la decisión, se obtienen resultados como los mostrados que son
consistentes con los resultados que se espera obtener. Es decir, que el SPEP cumple con las
órdenes de pedido ejecutadas en el puesto de trabajo según el orden de ejecución,
utilización máxima del puesto de trabajo y reducción en el consumo de materiales por el
aprovechamiento.
Utilización de materiales
Otra variable que permite realizar el análisis de los resultados del aplicativo SPEP, es el
material utilizado durante los siete meses escogidos para realizar el comparativo, donde
específicamente se valida la cantidad de láminas consumidas por mes.
Tabla 49. Validacion utilización de los materiales históricamente y SPEP
MES
MATERIAL TOTAL UTILIZADO HISTORICO (Láminas)
%
MATERIAL TOTAL UTILIZADO SPEP
(Láminas) %
AGOSTO 3022,1 61%
1928 39%
SEPTIEMBRE 2740,6 59%
1884,2 41%
OCTUBRE 3559,0 58%
2576,8 42%
NOVIEMBRE 2110,1 51%
2008,1 49%
DICIEMBRE 2517,3 74%
907,1 26%
ENERO 1319,9 48%
1403 52%
FEBRERO 1399,4 56%
1092,7 44% Fuente: Los Autores
26 26 27 24 25
22 22
6 7 10
7 3 6 4
AGOSTO SEPRIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO
DIAS TRABAJADOS HISTORICOS Y SPEP
DIAS X MES TRABAJADOS HISTORICO DIAS X MES TRABAJADOS SPEP
126
Figura 49. Validación utilización de los materiales históricamente y SPEP
Fuente: Los Autores
En este resultado, el promedio presenta una reducción del 29% entre el consumo histórico
de los materiales en el centro de trabajo E&P y el resultado del aplicativo SPEP para los
mismos meses analizados, se evidencia uno de los supuestos planteados al inicio del
proyecto que aseguraba una reducción significativa en la utilización de materiales.
La justificación de este efecto parte de la ventaja de agrupar por características
considerando todo el programa de producción, que permite un mayor aprovechamiento de
las láminas a diferencia de la programación actual realizada manualmente por la persona
encargada que contempla un horizonte de planeación limitado dada la dificultad para el
manejo de gran cantidad de información.
Indicador tiempo de entrega
La empresa cuenta con un indicador denominado “Tiempo promedio de ciclo de producto”
que mide el promedio ponderado del tiempo de producción de los pedidos entregados en el
mes, esta información se desagrega a nivel de productos y se puede determinar los tiempos
promedio de entrega de los elementos manufacturados en la línea de Maderas. El indicador
contempla el tiempo desde la fecha de aprobación del pedido, hasta que se entrega a centro
de distribución. A continuación se presentan los datos de este indicador para el periodo
comprendido entre Agosto de 2014 y Febrero de 2015:
3.022
2.741
3.559
2.110
2.517
1.320 1.399
1.928 1.884
2.577
2.008
907
1.403
1.093
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO
COMPARATIVO DEL MATERIAL UTILIZADO (Laminas)
Consumo Historico Consumo SPEP
127
Tabla 50. Validación días de entrega por pedido.
DÍAS PROMEDIO DE CICLO DE PRODUCTO
Total producción
Línea maderas - Histórico
Línea maderas - SPEP
% Reducción
ago-14 37 27 18 33%
sep-14 31 28 16 43%
oct-14 30 23 15 35%
nov-14 35 19 14 26%
dic-14 33 23 16 30%
ene-15 34 25 17 32%
feb-15 31 26 15 42%
% Promedio 35%
Fuente: Los Autores
Con esta misma información suministrada por la empresa figura 52 y tabla 44, se realiza el
comparativo modificando las fechas de lanzamiento de las ordenes según la información
obtenida en el aplicativo SPEP, evaluando previamente la disponibilidad de materiales para
esa orden en dicha fecha.
Figura 50. Validación diferencia días de entrega por pedido.
Fuente: Los Autores
Como resultado de este análisis se determina que para el periodo en cuestión, con la
utilización del aplicativo SPEP, se presenta una mejora en los tiempos de los productos
manufacturados en la línea de maderas de un 35% en promedio y representaría para la
compañía una mejora en el indicador tiempo de ciclo de producto, disminuyéndolo de 43 a
31 días en promedio para los meses analizados.
10
15
20
25
30
35
40
Ago.-14 Sept.-14 Oct.-14 Nov.-14 Dic.-14 Ene.-15 Feb.-15
DÍAS PROMEDIO DE CICLO DE PRODUCTO
Total producción Línea maderas - Historico Línea maderas - SPEP
128
3.19 TIEMPOS DE ALISTAMIENTO
Para poder determinar las bondades de la utilización del aplicativo SPEP reflejadas en los
tiempos de alistamiento, se realizó el siguiente análisis partiendo de la información
histórica generada para los meses de Agosto de 2014 a Febrero de 2015 y su respectiva
comparación con los resultados obtenidos para el mismo periodo de tiempo con la
utilización del aplicativo SPEP. Derivado del análisis de las actividades del centro de
trabajo E&P se desprende que el tiempo de alistamiento diario está directamente
relacionado con el número de lotes de prensado y la cantidad de material a prensar.
Al plantear esta comparación se toman los datos que expresan los tiempos de alistamiento
acumulados por mes para cada uno de los dos escenarios; se trabaja con los tiempos
acumulados, por que en un análisis diario el tiempo de alistamiento esperado aumenta, dado
que se realiza un número mayor de prensadas y se utiliza mayor cantidad de material pero
se emplean menos días para realizar el mismo nivel de producción.
Figura 51. Comparativo de tiempos de alistamiento, datos históricos vs SPEP
Fuente: Los Autores
El resultado muestra que el tiempo de alistamiento mensual promedio para el centro de
trabajo, que incluye preparación de máquina y alistamiento de materiales, se redujo en 20
horas. Esta era una deducción que se esperaba fuera significativa dado el tiempo consumido
por los operadores en el análisis de los listados de prensado y en validar la existencia de los
materiales para organizar los lotes de prensado.
129
3.20 ANALISIS COSTO BENEFICIO
El análisis costo beneficio para proyectos es una técnica para evaluar los proyectos de
inversión en la cual se comparan los costos con los beneficios asociados a la realización del
proyecto. Para el caso de Multiproyectos.S.A, donde el proyecto consiste en la
implementación y uso del SPEP como herramienta para el manejo de la información en el
puesto de trabajo encolado y presado. Se evaluó los costos evaluados con el SPEP y
normalmente con el fin de mostrar el ahorro en este periodo.
Tabla 51. Análisis costo beneficio
Listado de costos Valor Descripción
Capacitación de la
Herramienta $ 120.000,00
Sueldo base 2000.000 de
pesos
Licencia de Windows 7 $ 500.000,00 Una sola vez
Computador Pentium 4 $ 1.000.000,00 Vida útil 5 años
Licencias Excel comercial $ 320.000,00 Solo una vez
Consultor de la Herramienta $ 1.000.000,00 Sueldo de 2000.000; 10 días
hábiles
TOTAL $ 2.940.000,00
Fuente: Los Autores
En la tabla 51, se han relacionado todos los costos en los que incurre Multiproyectos.S.A a
fin de implementar el SPEP en puesto de trabajo. Ahora se presentan los beneficios que
genera trabajar con la herramienta computacional.
Lista de Beneficios
Ahora se procede a determinar todos los beneficios tanto tangibles como intangibles, en la
realización del proyecto. Es importante resaltar que además de los beneficios económicos
que saltan a la vista según la tabla, se consigue la disminución de stress laboral (beneficio
intangible), al quitar una carga de trabajo importante que consume tiempo operativo y
poder destinar el trabajo en labores estratégicas y mano de obra necesaria en otras líneas de
producción. A continuación se describe la lista de beneficios de la implementación del
proyecto: Tabla 52. Lista de beneficio
LISTADO DE BENEFICIOS VALOR
DESCRIPCION % DE AHORRO
Ahorro en el consumo de materiales. $ 3.210.000,00
Ahorro mensual 36%
Ahorro en la utilización de la Mano de Obra $ 1.935.730,42
Ahorro mensual 21%
Ahorro CIF $ 355.000,00
Ahorro mensual 4%
Ahorro en el incumplimiento $ 3.342.000,00
Ahorro mensual 37%
TOTAL AHORRO $ 8.842.730,42
Fuente: Los Autores
130
A continuación se describe la lista de beneficios de implementación del proyecto.
Ahorro reducción de materiales: Reducción en el manejo de los materiales comparando
los dos resultados durante el tiempo de verificación. Se traduce en el 10% de Ahorro en
materiales y un ahorro del 36% como parte del total de los beneficios.
Ahorro en la utilización de la Mano de Obra: se presenta un ahorro comparando el
hecho de que la mano de obra será utilizado como recurso para otros centros de trabajo. El
ahorro que presenta la mano de obra comparando el periodo de validación es de un 75%,
sin embargo el beneficio en el ahorro es de un 21% mensual.
Ahorros en los costos indirectos de fabricación: reducción en los CIF que se traduce en
el porcentaje de días trabajados en promedio para el periodo de verificación, según los
datos históricos y la herramienta computacional SPEP. El ahorro representa un promedio de
350.000 pesos mensuales y corresponde al 4% de los beneficios.
Ahorro en el incumplimiento: Reducción de la cantidad de incumplimientos en un 37% y
el costo de incumplimiento calculado como el 1% del valor de la facturación mensual.
Relación beneficio costo
Solamente se realizó la proyección a los siete meses, dado que a partir del primer año los
costos de inversión del proyecto quedan cubiertos por los beneficios en ese mismo año. Eso
quiere decir que un proyecto que cuesta $3.000.000.00 se puede transformar al final del año
en ingresos por $ 61.000.000.00. Este es un hecho importante que cualquier empresa desea
conocer, dado que los costos y los beneficios son facialmente interpretables y manejables a
fin de brindar al comprador un panorama global de su inversión, pero también de los
grandes beneficios de los que puede gozar.
La inversión puede recuperarse en el primer mes (punto de equilibrio en un periodo de
tiempo corto) y adicionalmente a esto, la empresa sigue disfrutando de los beneficios
durante un tiempo superior. Los costos de proyecto únicamente alcanzan un 20% de los
beneficios obtenidos, es decir, que en el periodo inmediatamente después, se puede
disfrutar de los beneficios del proyecto de implementar el SPEP. Además la
implementación de la herramienta son relativamente sencillos al compararlo con los
beneficios que trae a la organización, la cual con unos costos de operación bajo pueden
seguir disfrutando de los beneficios de la herramienta.
131
Figura 53. Costo y beneficio diferido durante un año.
Fuente: Los Autores
La figura 53 se puede observar los ahorros totales por mes (parte alta de las barras) después
de implementar el algoritmo SPEP estimando la proyección de ahorro en los costos vs lo
producido mensualmente durante un año.
Este análisis permite concluir que el proyecto del SPEP implementado en
Multiproyectos.S.A es viable desde el punto de vista económico. Desde el punto de vista
práctico y teórico hay que hacer pruebas continuamente para poder plantear la viabilidad
desde otros puntos de vista. Sin embargo la factibilidad del modelo desde un enfoque
económico, teórico y práctico tiene múltiples ventajas.
$- $1.000.000,00 $2.000.000,00 $3.000.000,00 $4.000.000,00 $5.000.000,00 $6.000.000,00 $7.000.000,00 $8.000.000,00 $9.000.000,00
Mill
on
es
de
pe
sos
Meses
ANALISIS COSTO BENEFICIO PARA LA IMPLEMENTACION
COSTO DEL PROYECTO AHORRO DEL PROYECTO
132
4 CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
Los resultados de la verificación son prometedores, al lograr fusionar en el modelo,
criterios importantes del manejo de la información para la programación de la producción
como el agrupamiento de productos según la similitud de características y el consumo
eficiente de materiales junto con la utilización máxima de las prensas; y al permitir al
usuario manipular estas variables, le confiere al algoritmo flexibilidad para la toma de
decisiones.
Para conseguir el desarrollo de esta herramienta fue muy importante la codificación de los
productos según sus materiales, donde a partir de la clasificación, descripción y análisis de
la información se logro tener una perspectiva del problema en la empresa para tomar la
decisión de la escogencia de la filosofía de manufactura, la cual con la determinación de los
elementos productivos de entrada obtenidos mediante estadística descriptiva en inferencial
y otras técnicas de recolección y análisis de la información, logro potencializar la
herramienta generando una excelente solución al problema específico.
Se observa un comportamiento adecuado al compararlo con los datos históricos de la
producción tradicional, esto se confirma con los diferentes resultados obtenidos en la
experimentación, como por ejemplo la disminución de 20 horas promedio en los tiempos de
alistamiento mensual para el centro de trabajo E&P. Los beneficios de la herramienta
también se extienden a la utilización de los materiales que presentan una reducción del 29%
al compararlos con la información histórica del proceso.
El tiempo efectivo de utilización del centro de trabajo es un claro indicador en la mejora
que presenta el aplicativo SPEP para el periodo analizado, donde se pasa de una utilización
promedio de 24 días al mes a ser utilizado tan solo 7 días en promedio, dando lugar a que se
pueda aprovechar el recurso de mano de obra en otras actividades relevantes para la
compañía.
Es importante resaltar aquí, que para poder comparar el SPEP se debió incluir más
variables de lo común. Una vez verificadas las ventajas en los diferentes aspectos
planteados al inicio del presente trabajo donde se evidencia que arroja soluciones útiles e
incorpora parámetros que lo acercan a la realidad empresarial de Multiproyectos.S.A, se
llega a la conclusión que es muy superior a una toma de decisiones humana.
El SPEP está desarrollado en un ambiente que facilita la interacción con el usuario, es casi
intuitivo y no se requiere de mayor dominio de conceptos avanzados en programación de la
producción, lo que lo pone al alcance de muchas personas para su utilización resolviendo el
problema del manejo de la información en el puesto de E&P al estar supeditado a la
experiencia del programador de la producción. Solucionar un problema de asignación con
133
base en ciertas características de productos, es más sencillo y requiere de unos minutos y no
de medio día mínimo todos los días que requería la empresa.
El análisis beneficio costo reporta la ventaja de compra de esta herramienta, donde los
beneficios obtenidos en la eficiencia de las variables comprometidas en el puesto de trabajo
que se estiman en $61.000.000 al final del año, superan los costos incurridos por
Multiproyectos.S.A en la implementación de una herramienta de esta clase que se calculó
en menos de $3.000.000.
La selección del modelo según los resultados de la verificación mencionada anteriormente
fue aceptada según los parámetros de escogencia definidos a partir del estado del arte y su
comparación con la estructura de la empresa. Además la articulación de la información de
Multiproyectos.S.A mediante las consultas de las bases de datos, generó sinergia al permitir
elaborar la herramienta para el manejo de un entorno complejo y transformarlo a un
“idioma” concreto, sencillo y pertinente para ser posteriormente procesado en pro de las
actividades del proceso productivo.
El modelo presenta características de análisis adicionales que permite un buen acople con
los parámetros del plan de producción al integrar estrategias como utilización del puesto,
alistamiento de materiales, días de trabajo, análisis de inventario de materiales, permite
llevar un control sencillo de los productos que según el caso se programen.
Lo importante de este trabajo es mostrar al sector productivo del país que las herramientas
tecnológicas para la solución de sus problemas se encuentran en las universidades y las
alianzas que se puedan establecer con el sector educativo. Más allá de sistemas de
información complejos y costosos, se encuentran a la medida de bajo presupuesto que
redundan en ventajas competitivas para la organización y acercamiento en relaciones con el
sector académico que a largo plazo trae muchos beneficios.
Es claro dar a conocer que solamente se pueden obtener estos beneficios, implementando
aparte de esta herramienta, una serie de mecanismos de estandarización en el flujo de
materiales y producto en proceso. De lo contrario los costos disminuyen, pero no en la
proporción que evidencia el manejo de este aplicativo.
Como parte de las recomendaciones que surgen del desarrollo de este proyecto se propone
establecer la planeación de la producción con base en los tiempos de procesamiento de cada
uno de los productos y no como actualmente se desarrolla partiendo de un valor promedio
estimado para toda la producción.
También se sugiere establecer políticas de flujo de caja que permitan garantizar la
disponibilidad de materiales para lograr la adecuada utilización del centro de trabajo
Encolado y Prensas.
Para aprovechar el potencial del recurso humano, dado que no se requiere su ocupación el
100% del tiempo en el proceso de Encolado y Prensas, se deben generar programas de
134
capacitación para formar personal polivalente que pueda alternar sus actividades
eficientemente en otros puestos de trabajo.
135
5 ANEXOS
1. Flujo grama Planeación del Proyecto.
El proceso realizado para la visualización del proyecto se muestra en el anexo 1. Existe una
serie de tablas traducida en información que sirve como inicialización del proyecto.
Seguidamente se establece las actividades a realizar para el desarrollo del mismo y las
condiciones a evaluar para obtener un análisis coherente con el estudio.
2. Diagrama Hombre – Máquina Actual. (Anexo 2)
Fue elaborado por los autores y representa la forma como se trabajaba hace unos meses
cuando no manejaba el puesto de trabajo un estudio de métodos. Realizado con el apoyo de
los integrantes de la empresa, nos permite evidenciar los factores por los cuales se ha
desarrollado el proyecto y de qué manera ha cambiado la forma de trabajo.
En el diagrama se describe a través de la tabla Cuadro de resumen Hombre – Máquina,
todas los posibles indicadores para evaluar el puesto de trabajo visualmente.
3. Diagrama Hombre - Máquina Propuesto. (Anexo 3)
Partiendo de la información suministrada por el diagrama actual, se desarrolló un diagrama
que permite a la línea de producción, trabajar bajo un esquema estándar que se traduce en
un ajuste eficiente de trabajo para el operador y la empresa.
4. Diagrama Teoría de las decisiones. (Anexo 4)
El siguiente diagrama es definido por los autores como la columna vertebral del modelo ya
que entrega ordenes de producción a un grupo de diez áreas utilizadas dependiendo de su
orden de ejecución y consumo de lámina.
Fue elaborado de manera que el modelo decisional reflejara un fenómeno real permitiendo
así, estandarizar el proceso de lanzamiento de órdenes de producción y materiales
5. Manual para el manejo para la herramienta SPEP (Anexo 5)
136
6 BIBLIOGRAFÍA
ALLERAT, M., SHAW, H. C., CLIQUET, M., & GUILLEMINOT, R. (1971). The
Manufacture of Components in Families of Pieces. London: United Kingdom
Atomic Energy Authority. Recuperado el 28 de Octubre de 2013, de
http://books.google.com.co/books?id=qsv9OwAACAAJ
ASKIN, G. R., & STANDRIDGE, R. C. (1993). Modeling and Analysis of Manufacturing
Systems (1 ed.). (Wiley, Ed.) London: John Wiley & Sons. doi:ISBN-10:
0471514187 | ISBN-13: 978-0471514183
BARCLAY, I., & DANN, Z. (Junio de 2000). Management and Organisational Factors in
New Product Development (NPD) Success. Concurrent engineering-research and
applications, 8(2), 115-132. doi:10.1177/1063293X0000800204
BATRA, L. J., & RAJAGOPALAN, R. (1975). Design of cellular production systems A
graph-theoretic approach. International Journal of Production Research, 13(6),
567-579. doi:10.1080/00207547508943029
BEDNAREK, M., & NIÑO, L. L. (2008). The Selected Problems of Lean Manufacturing
Implementation in Mexican SMEs. Lean Business Systems and Beyond, 257, 239-
247. doi:10.1007/978-0-387-77249-3_25
BENDERS, J., & STJERNBERG, T. (Agosto de 2000). Time and time again: tracing
management knowledge; the case of cellular manufacturing at scania-vabis. ACAD
MANAGE PROC, B1-B6. doi:10.5465/APBPP.2000.5535112
BERNAL, S. A., & GAITAN, N. D. (2004). Implementación de un modelo mrp en una
planta de autopartes en bogota, caso sauto ltda. Procesos Productivos. Bogotá:
Pontificia Universidad Javeriana. Recuperado el 24 de Octubre de 2013
BOCTOR, F. F. (1991). A Jinear formulation of the machine-part cell formation problem.
International Journal of Production Research, 29(2), 343-356.
doi:10.1080/00207549108930075
BURBIDGE, L. J. (1982). The simplification of material flow systems. (O. G. TAYLOR &
FRANCIS LTD, Ed.) International journal of production research, 20(3), 339-347.
doi:0020-7543
BURBIDGE, L. J. (1 de January de 1991). Production flow analysis for planning group
technology. Journal of Operations Management, 10(1), 5–27. doi:10.1016/0272-
6963(91)90033-T
137
CHANDRASEKHARAN, M. P., & RAJAGOPALAN, R. (1986). An ideal seed non-
hietiarchical clustering algorithm for cellular manufacturing. International Journal
of Production Research, 24(2), 451-464. . Recuperado el 24 de Octubre de 2013
CHANDRASEKHARAN, P. M., & RAJAGOPALAN, R. (1986). An ideal seed non-
hierarchical clustering algorithm for cellular manufacturing. International Journal
of Production Research, 24(2), 451-463.
CHANG, C. T., WYSK, A. R., & WANG, H.-P. (2005). Computer-Aided Manufacturing
(3rd Edition) (3rd ed.). Prentice Hall. doi:ISBN-10: 0131429191
CHEN, G. H., & GUERRERO, H. H. (1994). A general search algorithm for cell formation
in group technology. International Journal of Production Research, 32(11), 2711-
2724. doi:10.1080/00207549408957094
COOPER, G. R. (1993). Winning at New Products: Accelerating the Process from Idea to
Launch. London: Addison-Wesley Publishing Company, Second Edition, 1993.
doi:0738204633, 9780738204635
DELGADO, M. F., & GALLO, E. (18 de Octubre de 2011). Propuesta del mejoramiento de
la metodología de Manufactura Esbelta por medio de optimización de sistemas de
manufactura y modelación de eventos discretos. ITECKNE, 8(2), 119-131. doi:
ISSN 1692 - 1798
DOMINGO, R., GONZALEZ, C., & CALVO, R. (2004). Analysis of the Design and the
Scheduling of Cells in Agile Manufacturing Environment. Inf. tecnol. v.15 n.1 La
Serena 2004, 15(1), 55-60. doi:10.4067/S0718-07642004000100009
DORF, C. R., & KUSIAK, A. (1994). Handbook of Design, Manufacturing and
Automation. Toronto: John Wiley & Sons, Inc. doi:ISBN-10: 0471552186
ENKE, D., DAGLI, C., & RATANAPAN, K. (December de 2000). Large machine-part
family formation utilizing a parallel ART1 neural network. Journal of Intelligent
Manufacturing, 11(2), 591-604. doi:10.1023/A:1026508623947
EVGENII, K. I. (1968.). Group production organization and technology. Business
Publications, 20-28. Recuperado el 19 de Octubre de 2013, de
http://trove.nla.gov.au/version/25166835
GARCÍA, B. J., & CÓRDOBA, N. E. (Diciembre de 2004). Inicio del proceso de
automatización utilizando tecnología de grupos. Ingeniería e Investigación(56), 14-
20. Recuperado el 15 de Octubre de 2013
GARCÍA, J. N. (2010). Optimización de los alistamientos en el área de punzonado de quest
internacional s.A. Mediante tecnología de grupos y disciplinas de secuenciación.
AVANCES Investigación en Ingeniería, 69-76. Recuperado el 14 de Octubre de
2013
GARCÍA, N. J. (2008). Análisis y evaluación de uso de información sistematizada para
manufactura flexible en el área de punzonado de quest international s.a. mediante
tecnología de grupos. Bogotá DC: UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA.
Recuperado el 16 de Octubre de 2013
GÜNTHER, O. H., & TEMPELMEIER, H. (2005). Produktion und Logistik. Deutsch:
Springer. doi:354023246X, 9783540232469
HAWKINS, M. W., & FISHER, G. T. (2006). Batch Control Systems (2 ed.). New York:
ISA-Instrumentation, Systems, and Automation Society. doi:1556179677
138
HUNG, C. C., KUMAR, A., MOTWANI, J., & REISMAN, A. (Julio - Agosto de 1997).
Cellular Manufacturing: A Statistical Review of the Literature (1965-1995).
Operations Research, 45(4), 508-520. Obtenido de
http://www.jstor.org/stable/172048
JOINES, A. J., CULBRETH, T. C., & KING, R. E. (1996). Manufacturing cell design: an
integer programming model employing genetic algorithms. IIE Transactions, 28(1),
69-85. doi:10.1080/07408179608966253
KACHWALA, T. T. (2010). Operations Management and Productivity Techniques.
London: PHI Learning. doi:812033602X
KAMRANI, K. A., & PARSAEI, R. H. (Octubre de 1994). A methodology for the design
of manufacturing systems using group technology. Prodution Planning & Control,
5, 450-464. doi:10.1080/09537289408919517
KILPATRICK, A. M. (1997). Lean Manufacturing Principles: A Comprehensive
Framework for Improving Production Efficiency. Massachusetts Institute of
Technology, Department of Mechanical Engineering. Massachusetts: Massachusetts
Institute of Technology. Recuperado el 21 de Octubre de 2013, de
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.114.1835&rep=rep1&typ
e=pdf
KING, R. J. (1980). Machine-component grouping in production flow analysis: an
approach using a rank order clustering algorithm. International Journal of
Production Research, 18(2), 213-232. doi:10.1080/00207548008919662
LUGO, S. F. (2008). CAD y CAM para una familia de piezas codificadas con tecnologia de
grupo "GT". Universidad De La Salle, Area De Automatizacion De Procesos.
Bogotá: Facultad De Ingenieria De Diseño & Automatizacion. Recuperado el 18 de
Octubre de 2013
MALAVÉ, O. C., & RAMACHANDRAN, S. (Octubre de 1991). Neural network-based
design of cellular manufacturing systems. Journal of Intelligent Manufacturing,
2(5), 305-314. doi:10.1007/BF01471178
MCAULEY, J. (1972). Machine grouping for efficient production. Production Engineer,
51(2), 53-57. doi:10.1049/tpe.1972.0006
MCCORMICK, T. J., SCHWEITZER, J. P., & WHITE, W. T. (September-October de
1972). Problem Decomposition and Data Reorganization by a Clustering
Technique. Published Online, 20(5), 993-1009. doi:10.1287/opre.20.5.993
MEJIA, M. C., LARA, S. D., & CÓRDOBA, N. E. (Abril de 2010). Círculos tecnológicos
de parentesco. Ingeniería E Investigación, 30(1), 163-167. Recuperado el 25 de
Octubre de 2013
MEJÍA, R., & MOLINA, A. (2002). Virtual Enterprise Broker: Processes, Methods and
Tools. IFIP — The International Federation for Information Processing, 85, 81-90.
doi:10.1007/978-0-387-35585-6_10
MITROFANOV, S. P. (1966). Scientific Principles of Group Technology.Leningrado: T.J.
Grayson. doi:9780853500544
MURUGAN, M. V. (Junio de 2011). Formation of Machine Cells/ Part Families in Cellular
Manufacturing Systems Using an ART-Modified Single Linkage Clustering
Approach – A Comparative Study. Jordan Journal of Mechanical and Industrial
Engineering, 5(3), 199-212. doi:1995-6665
139
ONYEAGORO, E. (1995). Group technology cell design: a case study. Production
Planning & Control, 75(3), 305-322. doi:09255273
OREJUELA, C. J., OCAMPO, C. J., & MICÁN, R. C. (2010). Propuesta metodológica
para la programación de la producción en las pymes del sector artes gráficas, área
publi-comercial. Estudios Gerenciales, 26(114), 97-118. doi:10.1016/S0123-
5923(10)70104-2.
PETROV, V. A. (1968). Flowline Group Production Planning. (E. T. Bishop, & T. A.
Grayson, Edits.) Moscu: Business Publications. Recuperado el 16 de Octubre de
2013, de http://books.google.com.co/books?id=AKPNcQAACAAJ
PINCHEIRA, R., & MAUREIRA, D. (2006). Abastecimiento y despacho en la industria
maderera. Red Manufacturera de la Madera . Talca: Ministerio de Educación,
Programa Chile Califica.
PULIDO, C. J. (2009). Planeación De Producción A Partir De Planos. Universidad Ean .
Bogotá: Facultad De Ingeniería. Recuperado el 18 de Octubre de 2013
RAJPUT, R. K. (2007). Manufacturing Technology: Manufacturing Processes.Indian:
Laxmi Publications. doi:8131802442
SALAZAR, A. F., VARGAS, l. C., AÑASCO, C. E., & OREJUELA, J. P. (Diciembre de
2010). Propuesta de distribución en planta bietapa en ambientes de manufactura
flexible mediante el proceso analítico jerárquico. Escuela de Ingeniería de
Antioquia(14), 161-175. doi: ISSN 1794-1237
STANFEL, E. L. (3 de Abril de 1985). Machine clustering for economic production.
Engineering Costs and Production Economics, 9(1), 73-81. doi:10.1016/0167-
188X(85)90012-6
SURESH, C. N., & KAPARTHI, S. (1994). Performance of Fuzzy ART neural network for
group technology cell formation. International Journal of Production Research,
32(7), 1693-1713. doi:10.1080/00207549408957030
VENUGOPAL, V., & NARENDRAN, T. T. (24 de December de 1992). Cell formation in
manufacturing systems through simulated annealing: An experimental evaluation.
European Journal of Operational Research, 409–422.
VENUGOPAL, V., & NARENDRAN, T. T. (1993). Design of cellular manufacturing
systems based on assymptotic forms of a Boolean matrix. European Journal of
Operational Research, 22(4), 469-480. Recuperado el 15 de Octubre de 2013
WEMMERLÖV, U., & HYER, L. N. (1987). Research issues in cellular manufacturing.
International Journal of Production Research, 25(3), 413-431.
doi:10.1080/00207548708919850
ZHOU, Z., WANG, H., & LOU, P. (2010). Manufacturing Intelligence for Industrial
Engineering: Methods for System Self-Organization, Learning, and Adaptation.(In
Z. Zhou, Ed.) China: Learning, and Adaptation. doi:10.4018/978-1-60566-864-2,