estudio del trabajo - separata 05

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  • Ing. ADOLFO VALENCIA [email protected]

    5PROGRAMA DE ESPECIALIZACIN EN GESTIN DE LA PRODUCCIN

    D

    A C

    B

    E F G

  • Separata 12 2

    El anlisis de las lneas de produccin es el foco central del anlisis de

    disposiciones fsicas por productos.

    El diseo del producto y la demanda del mercado para los productos

    es la que finalmente determina los pasos de procesos tecnolgicos y

    la capacidad requerida de las lneas de produccin.

    Entonces debe determinarse la cantidad de trabajadores, de

    mquinas atendidas o sin atencin, y de herramientas requeridas

    para satisfacer la demanda del mercado.

    Esta informacin de obtiene mediante el balanceo de lnea.

  • Separata 12 3

    Es el anlisis de las lneas de produccin que divide prcticamente

    por igual el producto a realizarse entre estaciones de trabajo, de

    forma que sea mnima la cantidad de estaciones de trabajo

    requeridas en la lnea de produccin.

    Las lneas de produccin tienen estaciones y centros de trabajo

    organizados en secuencia a lo largo de una lnea recta o curva.

    Una estacin de trabajo es el rea fsica donde un trabajador con

    herramientas, un trabajador con una o ms mquinas o una mquina

    sin atencin, como un robot, efecta un conjunto particular de tareas.

  • Separata 12 4

    Un centro de trabajo es el agrupamiento pequeo de estaciones de

    trabajo idnticas con cada una de las estaciones de trabajos

    ejecutando el mismo conjunto de tareas.

    La meta del anlisis de las lneas de produccin es determinar cuntas

    estaciones de trabajo tener y cuntas tareas asignar a cada una de

    ellas, de forma que se utilice el mnimo de trabajadores y de

    mquinas al proporcionar la capacidad requerida.

    Supongamos que necesitamos un producto que debe salir de una

    lnea de produccin cada cinco minutos.

  • Separata 12 5

    Entonces, el tiempo de ciclo es de cinco minutos, lo que significa que

    debe salir un producto de cada estacin de trabajo cada cinco

    minutos o menos.

    Si el tiempo requerido para hacer las tareas en una estacin de

    trabajo fuera de 10 minutos, entonces se combinaran dos estaciones

    en un centro de trabajo, de forma que estuvieran saliendo del centro,

    dos productos cada 10 minutos, es decir, el equivalente de uno cada

    cinco minutos.

    Por otra parte, si la cantidad de trabajo asignada a una estacin de

    trabajo es de slo 4 minutos, esta estacin trabajara 4 minutos y

    estara ociosa durante 1 minuto.

  • Separata 12 6

    Resulta prcticamente imposible asignar tareas a estaciones de

    trabajo de manera que cada una produzca un producto en

    exactamente 5 minutos.

    En el balanceo de lneas, el objetivo es asignar tareas a las estaciones

    de trabajo para que resulte poco tiempo ocioso.

    Esto significa asignar tareas a estaciones y centros de trabajo de

    forma que se complete un producto terminado de manera muy

    cercana, pero sin exceder, el tiempo de ciclo.

  • Separata 12 7

    1. Determine las tareas que deben hacerse para completar una unidad de un

    producto en particular.

    2. Determine el orden o secuencia en la que deben llevarse a cabo las tareas.

    3. Dibuje un diagrama de precedencia, se trata de un diagrama de flujo, en

    que los crculos representan tareas y las flechas que las interconectan

    representan las precedencias.

    4. Estimar los tiempos de las tareas.

    5. Calcule el tiempo de ciclo.

    6. Calcule el nmero mnimo de las estaciones de trabajo.

    7. Utilice una de las heursticas para asignar tareas a las estaciones de

    trabajo, de manera que la lnea de produccin quede balanceada.

  • Separata 12 8

    Los investigadores han utilizado la programacin lineal, la

    programacin dinmica y otros modelos matemticos para estudiar

    los problemas de balanceo de lnea.

    Pero estos mtodos estn ms all del alcance de este curso y, por lo

    general, no son tiles para resolver problemas grandes.

    Los mtodos heursticos, es decir, mtodos basados en reglas

    simples, se han utilizado para desarrollar buenas soluciones a estos

    problemas, tal vez no las ptimas, pero s muy buenas soluciones.

  • Separata 12 9

    Entre estos mtodos estn:

    La heurstica de la utilizacin incremental (IU), por sus siglas en

    ingls, y

    La heurstica del tiempo de la tarea ms largo (LTT), por sus siglas

    en ingls.

  • Separata 12 10

    Simplemente va agregando tareas a una estacin de trabajo segn su

    orden de precedencia (una a la vez), hasta que se observa una

    utilizacin de 100% o sta se reduce.

    Entonces se repite el procedimiento en la siguiente estacin de

    trabajo con las tareas que quedan.

    La figura 8.3 ilustra los pasos de la heurstica de la utilizacin

    incremental.

    La heurstica de la utilizacin incremental es apropiada cuando uno

    o ms tiempos de las tareas es igual o mayor que el tiempo de ciclo.

  • Separata 12 11

    Una ventaja importante de esta heurstica es que es capaz de

    resolver problemas de balanceo de lneas independientemente de la

    duracin de los tiempos de las tareas en relacin con el tiempo de

    ciclo.

    Bajo ciertas circunstancias, sin embargo, esta heurstica crea la

    necesidad de herramientas y equipo adicional.

    Es apropiada si el enfoque principal del anlisis es minimizar la

    cantidad de estaciones de trabajo o si las herramientas y equipo

    utilizados en la lnea de produccin son abundantes o poco costosas.

  • Separata 12 12

    Ejemplo 1. Textech, un gran fabricante electrnico, ensambla

    calculadoras de bolsillo modelo AT75 en su planta de Midlan, Texas.

    A continuacin aparecen las tareas de ensamble que se deben realizar

    en cada una de las calculadoras.

    Los componentes utilizados en este ensamble son suministrados por

    personal de manejo de materiales en recipientes o cubos de

    componentes que se utilizan en cada tarea.

    Los ensambles se mueven a lo largo de la lnea mediante

    transportadoras de banda entre estaciones de trabajo.

  • Separata 12 13

    Textech desea que su lnea de ensamble produzca 540 calculadoras

    por hora y estima que de cada hora, 54 minutos son productivos.

    a. Calcular el tiempo de ciclo por calculadora, en minutos.

    b. Calcular la cantidad mnima de estaciones de trabajo.

    c. De que manera combinara usted las tareas en estaciones de

    trabajo, para minimizar el tiempo ocioso? Evale su propuesta.

  • Separata 12 14

    TareaTareas de inmediato

    precedentes

    Tiempo para efectuar la

    tarea (min.)

    A. Coloque el marco de circuito sobre el dispositivo.

    B. Coloque el circuito 1 sobre el bastidor.

    C. Coloque el circuito 2 sobre el bastidor.

    D. Coloque el circuito 3 sobre el bastidor.

    E. Fije los circuitos en el bastidor.

    F. Soldar las conexiones de circuito a control central de circuito.

    G. Coloque el ensamble de circuito en el bastidor interior de la calculadora.

    H. Fije el ensamble del circuito al bastidor interior de la calculadora.

    I. Coloque y fije el despliegue al bastidor interior.

    J. Coloque y fije el teclado al bastidor interior.

    K. Coloque y fije el cuerpo superior de la calculadora al bastidor interior.

    L. Coloque y fije el ensamble de energa al bastidor interior.

    M. Coloque y fije el cuerpo superior de la calculadora al bastidor interior.

    N. Pruebe la integridad del circuito.

    O. Coloque la calculadora y material impreso en su caja.

    -

    A

    A

    A

    B, C, D

    E

    F

    G

    H

    I

    J

    J

    K, L

    M

    N

    0.18

    0.12

    0.32

    0.45

    0.51

    0.55

    0.38

    0.42

    0.30

    0.18

    0.36

    0.42

    0.48

    0.30

    0.39

    Total 5.36

  • Separata 12 15

    Solucin.

    a. Calcule el tiempo de ciclo por calculadora:

    b. Calcule la cantidad mnima de estaciones de trabajo:

    adoramin/calcul0.100as/horacalculador540

    min/hora54

    raDemanda/ho

    /horaproductivoTiempociclodeTiempo

    horaporproductivoTiempo

    raDemanda/hotareasdetiemposlosdeSumaestacionesdemnimoN

    estaciones53.60min/hora54

    as/horacalculador540lculadoraminutos/ca5.36estacionesdemnimoN

    ciclodeTiempo

    tareasdetiemposlosdeSumaestacionesdemnimoN

  • Separata 12 16

    c. Balancear la lnea:

    1. Primero, dibuje un diagrama de precedencias para la lnea de

    produccin. Esta lnea utiliza crculos como tareas y flechas para

    mostrar las relaciones de precedencia.

    D

    A C

    B

    E F G H I J

    K

    L

    M N O

  • Separata 12 17

    2. A continuacin, asigne tareas a los centros de trabajo. Esto se

    efecta siguiendo estrictamente la secuencia de las tareas (D

    debe seguir a A, G debe seguir a F, y as sucesivamente) y para

    agrupar las tareas de trabajo se utiliza la heurstica de la

    utilizacin incremental.

    3. En este mtodo, las tareas se combinan en secuencia hasta que

    la utilizacin incremental haya llegado a 100% o hasta que se

    reduce la utilizacin del centro de trabajo, y entonces se inicia

    un nuevo centro de trabajo

    4. Seguidamente se construye la siguiente Tabla Heurstica:

  • Separata 12 18

    (1) (2) (3) (4) (5) (6)

    Centro de

    trabajoTareas Minutos/calculadora

    N estaciones funcionando

    [(3) tiempo de ciclo]

    N real de estaciones de trabajo requeridas

    Utilizacin de las estaciones de

    trabajo [(4) (5)] 100

    1A

    A, B

    0.18

    0.18+.012=0.30

    1.8

    3.0

    2

    3

    90.0%

    100.0%

    2

    C

    C, D

    C, D,E

    C,D,E,F

    0.32

    0.32+.045=0.77

    0.32+0.45+0.51=1.28

    0.32+0.45+0.51+0.55=1.83

    3.2

    7.7

    12.8

    18.3

    4

    8

    13

    19

    80.0%

    96.3%

    98.5%

    96.3%

    3

    F

    F,G

    F,G,H

    F,G,H,I

    F,G,H,I,J

    0.55

    0.55+0.38=0.93

    0.55+0.38+0.42=1.35

    0.55+0.38+0.42+0.30=1.65

    0.55+0.38+0.42+0.30+0.18=1.83

    5.5

    9.3

    13.5

    16.5

    18.3

    6

    10

    14

    17

    19

    91.7%

    93.0%

    96.4%

    97.0%

    96.3%

    4

    J

    J,K

    J,K,L

    J,K,L,M

    J,K,L,M,N

    J,K,L,M,N,O

    0.18

    0.18+0.36=.54

    0.18+0.36+0.42=.96

    0.18+0.36+0.42+0.48=1.44

    0.18+0.36+0.42+0.48+0.30=1.74

    0.18+0.36+0.42+0.48+0.30+0.39=2.13

    1.8

    5.4

    9.6

    14.4

    17.4

    21.3

    2

    6

    10

    15

    18

    22

    90.0%

    90.0%

    96.0%

    96.0%

    96.7%

    96.8%

    Total 55

  • Separata 12 19

    5. Resumir la asignacin de las tareas de las estaciones de trabajo

    en la lnea de produccin:

    Centros de trabajo

    Tareas en los Centros de Trabajo A,B C,D,E F,G,H,IJ,K,L,M,

    N,OTotal

    N real de Estaciones de Trabajo 3 13 17 22 55

    4321

  • Separata 12 20

    6. A continuacin, calcule la eficiencia de la propuesta:

    97.5%0.97555

    53.6

    estacionesderealN

    estacionesdemnimoNnUtilizaci

  • Separata 12 21

    Agrega una tarea a la vez a una estacin de trabajo, en el orden de

    precedencia de las tareas.

    Si debe elegirse entre dos o ms tareas, se agregar aquella que

    tenga el tiempo de tarea ms largo.

    Esto tiene el efecto de asignar muy rpidamente las tareas ms

    difciles de ajustar dentro de una estacin.

    Las tareas con tiempos ms cortos se guardan para afinar la

    solucin.

    El ejemplo 2 utiliza esta heurstica para balancear una lnea de

    produccin.

  • Separata 12 22

    Ejemplo 2. Utilizando la informacin de la siguiente tabla:

    a. Dibuje un diagrama de procedencia.

    b. Suponiendo que de cada hora, 55 minutos son productivos,

    Calcule el tiempo de ciclo necesario para obtener 50

    unidades por hora.

    c. Determine la cantidad mnima de estaciones de trabajo.

    d. Asigne tareas a las estaciones de trabajo, utilizando la

    heurstica del tiempo ms largo.

    e. Calcule la utilizacin de la solucin del inciso d.

  • Separata 12 23

    TareaPredecesor

    inmediato

    Tiempo de tarea

    (minutos)

    a

    b

    c

    d

    e

    f

    g

    h

    -

    a

    b

    c

    c

    d,e

    f

    g

    0.9

    0.4

    0.6

    0.2

    0.3

    0.4

    0.7

    1.1

    Total 4.6

  • Separata 12 24

    Solucin:

    a. Dibuje el diagrama de precedencia:

    a b c

    d

    e

    f g h

  • Separata 12 25

    b. Suponiendo que 55 minutos por hora son productivos, calcule el

    tiempo de ciclo necesario para obtener 50 unidades por hora:

    c. Determine la cantidad mnima de estaciones de trabajo:

    tomin/produc1.1as/horacalculador50

    min/hora55

    raDemanda/ho

    /horaproductivoTiempociclodeTiempo

    horaporproductivoTiempo

    raDemanda/hotareasdetiemposlosdeSumaestacionesdemnimoN

    estaciones4.2min/hora55

    horaproductos/50tomin/produc4.6estacionesdemnimoN

  • Separata 12 26

    d. Asigne tareas a las estaciones de trabajo utilizando la heurstica del

    tiempo de tarea ms largo:

    (1) (2) (3) (4) (5) (6)

    Estacin de trabajo

    Lista de candidatos

    Tarea asignadaTiempos

    Acumulados

    Tiempos de tarea sin asignar en la estacin de trabajo [Tc (5)]Tarea Tiempo de tarea

    1 a a 0.9 0.9 0.2

    2b

    c

    b

    c

    0.4

    0.6

    0.4

    1.0

    0.7

    0.1

    3

    d, e *

    d

    f

    e

    d

    f

    0.3

    0.2

    0.4

    0.3

    0.5

    0.9

    0.8

    0.6

    0.2

    4 g g 0.7 0.7 0.4

    5 h h 1.1 1.1 0

    * Se considera la tarea e pues su tiempo de trabajo es ms largo que el de d.

  • Separata 12 27

    e. Resuma la asignacin de las tareas para las estaciones de trabajo en

    la lnea de produccin:

    Estacin de trabajo

    Tareas en las estaciones de trabajo

    1

    2

    3

    4

    5

    a

    b, c

    e, d, f

    g

    h

    a b c

    d

    e

    f g h

  • Separata 12 28

    f. Calcule la utilizacin de la solucin del inciso d:

    84%1005

    4.2

    estacionesderealN

    estacionesdemnimoNnUtilizaci