gestion ordenes fabricacion

8/12/2019 Gestion Ordenes Fabricacion

1/4

GESTIN D E LAS RD ENES DE FABRICACIN EN TALLERES. IMPLEMENTACIN DE U NCASO PRCTIC01.R de Castro M. Casadess , G. Gimnez

Universitat de Girona

RESUMEN

Hoy en da, y cada vez ms, el rnercado dema nda rns flexibilidad en los sistemas de producc in. Se les pide ms variantes en el n mero de produc-tos ofrecidos, as como una reduccin de los plazos de entrega. Para ello es necesario una mejora de la capacidad de planificacin de las rdenes defabricacin disrrnuyendo as el tiempo desde que se gen era la necesidad hasta su cumplimien to. y en definitiva los costes asociados.Hasta hace poco aos, muchos de los sistemas de planificacin y control slo podan permitrselos grandes empresas, pero afommadamente ahora yason muchas las Pymes que se implantan sus propios programas, sobretodo a partir de la aparicin de los lenguajes de programacin orientados a ob-jetos. Actualmente, la implementacin de los algoritmos de control de rutas de fabricacin por ejemplo, resulta muy fcil y asequible. Este ar culo,en prueba de ello, desarrolla un sistema de informacin para regular las rdenes de trabajo en un sistem a de fabricacin Job-Shop.

INTRODUCCION

Los sistemas de planificacin y control de la produccin han evolucionado mucho durante cstos ltimos aos. En los aos sesenta los sistemasde fabricacin estaban enfocados a la gestin y control de los inventarios. A mediados de los setenta aparecen los sistemas MRP y fue en los ochentadonde aparece el concepto de MRP 111 con la idea de planificar contra capacidad finita. Actualmente la idea o filosofa que hay detrs del enfoque capacidad finita se est ampliando hacia las dems reas de la empresa, lo que Ileva a la aparicin unos complejos sistemas inforrnticos para laplanificacin y control de los recursos de la empresa: Enterprise Resource Planning (ERP). En estos momentos cabe destacar por ser lderes en elmercado intemacional a los programas SAP R3y BAAN IV

A pesar de las ventajas de este tipo de sistemas (consultar por ejemplo Perreault Y., Vlasic T.,(1998)), son conocidos los problemas que aca-rrea la implantacin de sistemas de informacin estandarizados: alta inversin, altos costes de mantenimiento, preparacin y formacin del personal.Estos problemas se convierten, para la Pymes, en barreras insalvables, que provocan un cierto temor y su posterior falta de aceptacin. La sola ade-cuacin del programa conllevara unes costes asociados que a menudo no se pueden permitir. Adems se debe destacar que los productores de estetipo de software se focalizan haca grandes empresas (sus mejores clientes), y ello leva a que muchas veces no sea la mejor solucin para las demenor tamao.

En este entomo de programas de gestin integral de la produccin, es necesario que las pequeas y medianas empresas tomen iniciativas paracontrarrestar estos sistemas de informacin contra los que no pueden competir, debido especialmente a la inversin inicial. Este articulo trata de laposibilidad que se nos presenta con la difusin de las nuevas tecnologas y lenguajes de programacin para implementar sistemas similares a los delas grandes compaas, pero con un coste mucho menor. En l, se presenta la implantacin de un sistema de planificacin y control de los recursos deproduccin.

Partiendo de los resultados de un sistema MRP (las ordenes de fabricacin planificadas temporalmente) implementado por la misma empresa,en este artculo se desarrolla un sistema para controlar la capacidad de los recursos de dichas ordenes planificadas, presentando como primer resulta-do la planificacin de necesidades de capacidad, y seguidamente la secuencia definitiva de las rdenes de produccin (utilizando una de las posiblesheursticas adecuadas), de forma que estas pasan de un estatus de planificadas a programadas , y posteriormente a lanzadas .

1. FUNDAMENTOS TEIRICOS

El punto de partida es una empresa con una gama relativamente baja de productos en catlogo, y en la que la produccin de cada referencia esrelativamente pequea. El sistema de fabricacin que encaja en esta variante de produccin seria la configuracin Job-Shop (Regh, 1994), dondeexisten diferentes centros de trabajo, y son los distintos productos los que se van trasladando a lo largo del taller para que se apliquen sobre elloslas diversas operaciones. Es la implementacin del com nmente Ilamado problema del taller mecnico Companys, 1989).

El sistema de inforrnacin (MRP) es quin genera las rdenes de produccin, as como las de compra. Para el clculo de dichas rdenes deproduccin es necesario estimar un lead-time, cuya valor se calcula a partir del tiempo de produccin de cada operacin, para los lotes de fabricacinms usuales en cada tipo de producto. Esta estimacin puede Ilevar bastantes problemas en la posterior planificacin, pero es la mejor aproximacinposible, siendo su utilizacin frecuente (0. Wight, 1974). Con la informacin de las rutas de produccin, es posible calcular el Capacity Require-ments Planning (CRP). En el grfico 1 se observa la planificacin de las necesidades de capacidad (CRP), calculado para una misma mquina, enuna situacin de saturacin (ms horas de trabajo necesarias que disponibles), y en una situacin de disponibilidad (ms horas de trabajo disponiblesque necesarias .

A partir de este momento, con las rdenes de produccin ya planificadas, y antes de que sean lanzadas definitivarnente a produccin, es posi-ble bajar a un nivel de trabajo operacional, con un perodo de fabricacin ms corto (como mximo unas dos semanas), para disear e implementarun sistema de informacin de forma que se pueda obtener un buen plan para Ilevar a cabo todas las rdenes de produccin. No hay un mtodo quegarantice la ptima secuencia a utilizar, aunque la complejidad de los algoritmos con los que se trabaja (por ejemplo consultar Companys 1989),perrnite afir-mar que en los casos a que no se Ilegue al ptimo deseado, la solucin encontrada ser muy buena y satisfactoria.

Para Ilevar a cabo estas tareas, y utilizando la misma base de datos (rutas de fabricacin y tiempos de operacin), las rdenes de produccin sedividen en las operaciones definidas en la ruta estndar de produccin, que a su vez ya han sido asignadas previamente a un o varios recursos. Endefinitiva lo que debe gestionar el sistema es la secuencia que cada recurso (mano de obra o mquinas) para los productos a realizar.

Grfico 1: CRP : Capacity requirements Planning. Dos situaciones para la mquina LVHay muchos algoritmos que pueden solucionar este problema, el de la secuenciacin, y Ilegar a una solucin satisfactoria, aunque no tenga

porqu ser la ptima. Se debe tener en cuenta que existen ms de un centenar de heursticas censadas (Ochoa 1996) para dar solucin a este proble-ma. Uno de los posibles algoritmos a utilizar es el Ilamado mtodo dispatching , el cul consiste en poner frente a las mquinas las operaciones en

Agradecemos la colaboracin del Sr. Israel Muoz por su ayuda en este trabajo. Consultar http://www.sap.com/spain y hup://www .baan.com

28 1


2/4

G RF IC C P C IT T

1 08 9808 8805 9808 9808 8808 9800438 2 D i sibleNecessan.O r080859808 08105 9880084: 88004

orden creciente de los instantes de comienzo. Las operaciones para una mquina se toman en el mismo orden en que posteriormente se levarn atrmino Companys, 1989).

El sistema debe escoger entre las piezas que estn esperando para entrar en cada recurso. Para escoger la operacin que se Ilevar a cabo se hadeterminar un ndice. Para la solucin propuesta, la operacin escogida es la que maximiza :T iem po_de_ f inal izaciniDuracin T iemp o_de_ penalizacin1

En la cual:Tiempo de finalizacin: Es el tiempo que falta para finalizar la orden de produccin. Cuanto mayor sea, ms facilidad tendr la pieza en entraren el centro de trabajo. Duracin: Es la duracin de la operacin actual que se est Ilevando a cabo en la mquina. Cunto menor sea, ms facilidad tendr en entrar yaque ser ms fcil que contin e su ruta de fabricacin. Tiempo de penalizacin: Es el tiempo que separa el instante en que la mquina est libre y el instante en que la pieza ests disponible paraefectuar a la operacin sobre ella.Iterando se llega a la solucin propuesta por este mtodo. Como primer resultado de la secuencia obtenida, aparece el problema relacionadocon la estimacin errnea del lead time, causado por el tiempo de espera, la preparacin de las mquinas y el tiempo de transporte.Cuando el lead time resultante de la produccin con la secuencia calculada es mayor que el estimado el utilizado por el MRP). es necesarioaumentar la capacidad de los recursos y cubrir as las necesidades, y en el caso de que no se solucione el problema, volver a calcular el MRP otra vezcon el nuevo lead time, ms prximo al real aunque no tiene porqu ser el definitivo, ya que con esta segunda solucin los tiempos de espera puedenvariar si la secuencia varia .Finalmente se obtienen las ordenes de produccin que sern lanzadas definitivamente.Se g n el criterio de seleccin de las operaciones en los bufers de las mquina. se podran Ilegar a diferentes soluciones tan satisfactorias comolos resultados obtenidos

2. LA IMPLEMENTACIN PRACTICAAunque el problema se ha tratado desde muchos puntos de vista tericos. en este artculo se trata desde un nivel meramente prctico, imple-mentando un algoritmo programado en Visual Basic. Esto puede servir para todas aquellas Pymes que en otras ocasiones se han visto obligadas aadquirir ordenadores muy potentes para solucionas todo este tipo de problemas, y que a partir de ahora se los pueden solucionar ellas mismas.La implementacin prctica de muchos de los algoritmos que en el mbito terico han dado buen resultado. ha sido muchas veces fallida debi-do especialmente al elevado n mero de clculos a que Ilevaba el trabajar con datos reales, lo que requera ordenadores muy potentes que muy amenudo las Pymes no se podan permitir. En definitiva muchos de los problemas planteados eran inabarcables por el simple problema que el tiempode clculo era mucho mayor al tiempo de respuesta requerido.

Indice =

282


3/4

O hhhhhhhhhh5 6 9 8Lo que se ha Ilevado a cabo en este trabajo es la implementacin prctica del algoritmo comentado en el anterior apartado, en un entorno gr-

fico de forma que los resultados sean muy inteligibles tal y como se comprueba en los grficos I y 2), y pueda ser til para el trabajo diario demuchas Pymes con este problema de secuenciacin. Para ello se ha trabajado con las herramientas que estas empresas tienen a su alcance, 1PC s, basede datos ACCESS, hoja de clculo EXCEL y lenguaje de programacin Visual Basic.Con el programa resultante se obtiene, para cada recurso implicado, qu operacin debe realizarse en cualquier instante de tiempo, es decir. el

inicio y fin de cada operacin asignada a un recurso determinado. Ms a n, el sistema informa de qu rdenes de produccin pueden sufrir retrasos,por lo que sern sobre las que har falta Ilevar a cabo un seguimiento y control ms estrictos. Los resultados se muestran en un amigable y sencillodiagrama de Gantt, (grfico 2) en el que un mismo color indica las distintas operaciones de una misma orden de produccin.

Grfico 2: rdenes de fabricacin diarias representadas en un diagrama de GanttEsta nueva herramienta es capaz de, antes de confirmar las rdenes de produccin, detectar cules son los recursos ms saturados, y en culesde ellos se hace irremediable aumentar su capacidad o cambiar las ordenes de fabricacin planificadas.As pues, el resultado permite concretar las rdenes planificadas por el MRP en un sistema Job-shop reduciendo el perodo de tiempo planifi-

cado. De esta forma es posible conocer la secuencia de las operaciones para cada centro de trabajo. Para mejorar la planificacin y solucionar losproblemas que puedan aparecer, es muy interesante analizar los resultados, por ejemplo: el lead time real utilizado, el tiempo mnimo necesario paraIlevar a cabo una orden

i se tiene en cuenta la complexidad real del problema y sus necesarias simplificaciones en el desarrollo del algoritmo a programar, esta he-rramienta permite acercarse a los casos reales, de forma que se puedan encontrar soluciones satisfactorias en el problema Job-shop, al mismo tiempoque permite un fcil manejo de todo el sistema.

GANN

3 CONCLUSIONES

En este artculo se ha diseado una herramienta que permite generar soluciones satisfactorias respecto a la planificacin de la produccin. enconcreto a la secuenciacin de rdenes de produccin emitidas por un MRP. En ella se permite simular diferentes escenarios de forma que se puedeanalizar la conveniencia de muchas soluciones, todo ello en un entomo amigable y en tiempo real, es decir dentro de un margen de tiempo suficien-temente breve como para poder tomar decisiones en un entomo real. Adems el sistema est abierto a las necesidades de nuevos sistemas de produc-cin, gracias especialmente a la gran flexibilidad que permiten los nuevos lenguajes de programacin.

Con todo ello se demuestra que las Pymes pueden mejorar su planificacin de la produccin de la misma fonna que lo hacen las grandes em-presas con elevados presupuestos, programando todos aquellos algoritmos que hasta hace pocos aos solamente eran disertaciones tericas. y que nopodan aplicarse en casos reales, dnde la existencia de muchos productos diferentes es lo habitual. Todo ello es causado principalmente por laintroduccin de las nuevas herramientas de programacin. cada vez ms sencillas de programar, y a las que las Pymes pueden acceder fcilmente. almismo tiempo que la capacidad de clculo de los ordenadores va en aumento. A partir de aqu se pueden desarrollar nuevos sistemas. implementandootras heursticas para la solucin de los ms diversos problemas, ya que la capacidad de clculo de los ordenadores sigue a n creciendo da a da. almismo tiempo que disminuye el coste del hardware.

Esta puede ser un camino econmico para crear nuevos sistemas de informacin y de esta forma mejorar la planificacin de la produccin y elcontrol de ella a un nivel operacional.

283


4/4

BIBLIOGRAFIACIDEM, 1998), LA NOY A C I JLTURA E MPRE SARI AL , UNA RE SPO STA AG OSAR AD A ALS R E PTE S D E L SE GLE XX I , BARC E LONA : D EPARTA ME NT D IND L I STR I A , C OME Rg ITUR I SME .C O M P A N Y S R., 1989), PLAN I F I CAC I ON Y PRO GRAMAC I N D E LA PR OD UC C IN, BARC E LONA: MARC OMBO.HEIZER RE ND E R B., 1997), DIRECCIN DE LA PRO DUCCIN, MADR1D: PRETINCE HALL.M A C H U C A J.A. Y OT ROS , (1994 ) , DIRECCIN DE OP ERACIONES, M ADRID: M C GRAW H ILL .O C H O A C., A R A N A P. 1994), GE STI N D E LA PROD UC C ION, SAN SE BAST I N : E D ITORI AL D ONOS TI ARRAR E G H J., 1994), COM PUTER- INTEGRATED M ANUFACTURING, LONDON: PRETINCE HALL .Roux M., 1997), MANUAL D E LOGI ST I C A PARA LA GE ST I N D E ALMAC E NE S, BARC ELONA: GE ST I ON 2000 .PE RRE AULT Y., VLAS IC T. , 1998), 1MPLE ME NTI NG BAAN I V , LOND ON : QUE CORPO RATI ON .W I G H T , 0 1974), PROD UC TI ON MANAGE ME NT I N THE COMPUTE R AGE , VAN NOSTRAN D

2 84

gestion ordenes fabricacion

Documents