Planificación y control a corto plazo

Alberto Gómez Gómez

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Chase, R.B.; Aquilano, N.J.; Jacobs, F.R. (2000): Administración de Producción y Operaciones (Santa Fe de Bogotá: McGraw-Hill).Domínguez, J.A.; Álvarez, M.J.; Domínguez, M.A.; García, S.; Ruiz, A. (1995b): Dirección de Operaciones: Aspectos Tácticos y Operativos en la Producción y los Servicios (Madrid: McGraw-Hill).Heizer, J.; Render, B. (2001b): Dirección de la Producción. Decisiones Tácticas (Madrid: Prentice Hall).Krajewski, L.J.; Ritzman, L.P. (2000): Administración de Operaciones (Naucalpan de Juárez: Pearson Educación).Larrañeta, J.C.; Onieva, L.; Lozano, S. (1988): Métodos Modernos de Gestión de la Producción (Madrid: Alianza Editorial).

ÍNDICE

IntroducciónActividades de ejecución y control

Programación de operaciones

Programación de los centros de trabajoIntroducción

Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

Fuente: Domínguez et al, 1995

Introducción a las actividades de ejecución y control

El Plan de Materiales establece los lotes a obtener de cada ítem componente y producto final en cada momento del horizonte temporal seleccionado.

Pero cada responsable, o trabajador de un Centro de Trabajo (CT), debe conocer las actividades concretas que ha de desarrollar en cada momento para cumplir el mismo.

Por un lado, los pedidos contenidos en el Plan de Materiales no son independientes, existiendo entre ellos una relación de prioridad que es imprescindible.

Preguntas abiertas:

• ¿qué pedidos deberá elaborar cada CT?

• ¿en qué orden deben realizarse?

• ¿cuáles son las fechas de comienzo y finalización de cada operación?

Luego se necesita un Programa de Operaciones o Planificación y Control a corto plazo para lograr cumplir el Plan de Materiales y, con ello, el Programa Maestro, el Plan Agregado y los Planes y Objetivos Estratégicos de la empresa.

Las actividades se pueden reunir en seis funciones básicas:

• Evaluación y control de los pedidos a fabricar del plan de materiales.

• Establecer las prioridades entre los pedidos o trabajos a desarrollar, ordenándolos por Centros de Trabajo.

• Rastrear la evolución de los pedidos en curso a través de los CT, estableciendo la situación de los mismos al final de cada jornada.

• Controlar el desarrollo de las operaciones en los Centros de Trabajo, estableciendo los tiempos empleados y desperdiciados.

• Controlar la capacidad de cada CT, mediante la comparación de la carga y capacidad planificadas con las reales.

• Proporcionar realimentación al Sistema de Planificación y Control de Capacidad, así como a los niveles superiores de Planificación de la Producción.

Los objetivos a lograr:

• Nivel de servicio (ligado al cumplimiento del PMP)

• Costes mínimos (relacionado con la obtención de la mayor eficiencia).

Esto último implicará:

1. Mantener el menor volumen de inventarios posible, tanto de itemsfinales y componentes como de trabajo en curso.

2. Emplear la menor cantidad de recursos posible, minimizando los tiempos ociosos de las instalaciones en espera de la llegada de pedidos y los tiempos de preparación entre operaciones.

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Programación de operaciones

Programación de los centros de trabajoIntroducción

Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

INTRODUCCION A LA PROGRAMACION DE OPERACIONES

Objeto

Determinar qué operaciones se van a realizar sobre los distintos pedidos, durante cada momento del Horizonte de Planificación, en cada Centro de Trabajo, de forma que, con la capacidad disponible en cada uno de ellos, se cumplan las fechas de entregaplanificadas, empleando el menor volumen de recursos e inventarios posible.

Casos:

Configuración por proyecto: se trata con diagramas Pert.

Configuración continua, la calidad depende del diseño del proceso que en su día se efectuó.

Configuración por lotes.

En la fabricación por lote, dos situaciones:

Las empresas que usan distribuciones en línea para fabricar pocos productos en lotes homogéneos de gran tamaño, trabajando, en general, para inventarios. Los diferentes elementos fabricados en un CT tienen la misma secuencia de paso por las máquinas.

Las empresas que, fabricando bajo pedido, usan distribuciones por funciones para obtener lotes de pequeño tamaño de una gran variedad de productos y componentes, de forma que las máquinas se agrupan en los CT en base a la función que desarrollan. Los lotes de los distintos artículos van de un centro a otro para sufrir las diferentes operaciones, pudiendo ser distintas las secuencias de paso de cada uno de ellos por los CT.

En el caso más complejo de programación se tiene que realizar tres actividades :

• Carga de Talleres, Asignación, Carga de Máquinas o, simplemente, Carga: asignación de los pedidos a los Centros de Trabajo, indicando quéoperaciones se realizarán en cada uno de ellos.

• Secuenciación: establecimiento de la prioridad de paso de los pedidos en lo diferentes CT para cumplir las fechas de entrega planificadas con la menor cantidad de inventarios y recursos. Ello será siempre el objeto de esta fase en cualquier tipo de configuración, cambiando sólo la forma de establecer las prioridades, como podremos apreciar en los próximos apartados.

• Programación Detallada: determinación de los momentos de comienzo y fin de las actividades de cada CT, así como de las operaciones de cada pedido para la secuenciación realizada.

PROGRAMACIÓN HACIA ADELANTE Y HACIA ATRÁS

Existen dos técnicas de programación:

• La programación hacia adelante se inicia tan pronto como se conocen las necesidades.

• La programación hacia atrás se inicia a partir de la fecha de entrega, programando primero la última operación.

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Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

PROGRAMACIÓN DE LOS CENTROS DE TRABAJO

Este sistema debería:

• Programar los pedidos que se reciben sin sobrepasar las limitaciones de capacidad de cada centro de trabajo individual.

• Comprobar la disponibilidad de herramientas y materiales antes de emitir un pedido a un departamento.

• Establecer plazos de realización para cada tarea, y comprobar su progreso respecto a las fechas en que se necesita el pedido y sus plazos de entrega.

• Comprobar los trabajos en curso según avanzan por el taller.

• Proporcionar información sobre las actividades de la fábrica y de la producción.

• Proporcionar estadísticas de eficiencia del trabajo y controlar los tiempos de los operarios a efectos de su remuneración y del análisis de la distribución de la mano de obra.

Criterios de programación

• Minimizar el tiempo de terminación.

• Maximizar la utilización.

• Minimizar el inventario de trabajo en curso.

• Minimizar el tiempo de espera de los clientes.

El objetivo de la programación es la utilización óptima de los recursos de tal forma que se cumplan los objetivos globales de producción.

Carga de trabajo en los centros de trabajo

Es la asignación de tareas a centros de trabajo o de proceso. Los directores de operaciones asignan tareas a los centros de trabajo de tal forma que los costes, los tiempos muertos y los tiempos de terminación se mantengan al mínimo.

Formas de estudiar la carga de trabajo:

• los diagramas de Gantt

• el método de asignación

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Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

FIGURA: Diagrama de carga de Gantt (Heizer,2001)

FIGURA: Diagrama de Gantt (Heizer, 2001)

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Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

Método de asignación

El método de asignación implica asignar tareas o trabajos a los recursos.

El objetivo más común es minimizar los costes totales o el tiempo necesario para desarrollar los trabajos inmediatos.

Una característica importante del método de asignación es que se asigna sólo un trabajo (o trabajador) a cada máquina (o proyecto).

Cada problema de asignación utiliza una tabla.

Los valores de la tabla son los tiempos o costes asociados a cada asignación concreta.

Método de asignación

Centro de trabajo

TAREA A B C

R-34 11€ 14€ 6€

S-66 8€ 10€ 11€

T-50 9€ 12€ 7€

Método de asignación

Centro de trabajo

Tarea A B C

R-34 5 8 0

S-66 0 2 3

T-50 2 5 0

Método de asignación

Centro de trabajo

Tarea A B C

R-34 5 6 0

S-66 0 0 3

T-50 2 3 0

Método de asignación

Centro de trabajo

Tarea A B C

R-34 5 6 0

S-66 0 0 3

T-50 2 3 0

Método de asignación

Centro de trabajo

Tarea A B C

R-34 3 4 0

S-66 0 0 5

T-50 0 1 0

Método de asignación

Centro de trabajo

Tarea A B C

R-34 3 4 0

S-66 0 0 5

T-50 0 1 0

Método de asignación

Centro de trabajo

Tarea A B C

R-34 3 4 0

S-66 0 0 5

T-50 0 1 0

Coste mínimo = 6€ + 10€ + 9€ = 25€

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Método Gantt

Método de asignación

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Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

Secuenciación

Una serie de piezas (normalmente llamadas tareas) se debe fabricar con la ayuda de una serie de máquinas. La fabricación en si consiste en someter la pieza a una serie de operaciones prefijadas, cada operación está asignada a una máquina concreta y tiene una duración conocida. Debe establecerse una secuencia de operaciones en cada máquina de forma que se optimice un cierto índice de eficacia (por ejemplo, la ocupación total del taller).

Tipos de problemas de secuenciación:• Problemas estáticos

• Problemas dinámicos

• Problemas semidinámicos

Hipótesis generales de los problemas estáticos

1. Cada máquina está continuamente disponible.

2. No hay montajes (convergencias) ni particiones en lotes (divergencias).

3. Cada operación puede hacerse en un sólo tipo de máquina del taller.

4. Sólo hay una máquina de cada tipo en el taller.

5. Cuando una operación ha comenzado debe terminarse antes de empezar otra en la misma máquina.

6. No pueden solaparse dos operaciones de una misma pieza.

7. Cada máquina puede tratar una sola operación a la vez.

8. La única restricción activa en el taller es la relativa a las máquinas; no hay problemas de disponibilidad de mano de obra, materiales, etc.

9. Los tiempos de preparación de máquina (setup) son nulos.

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

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Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

Secuencias finitas para una sola máquinaa) Secuencia conforme a la duración (SPT) "shorttest processing time": Esta

secuencia se obtiene situando las piezas en orden creciente de duración, es decir:

t(1)<=t(2)...<=t(n)

b) Secuencia conforme a la fecha comprometida (SDD) "Regla deJackson" EDD (Earlist Due Date): Consiste en ordenar las piezas de acuerdo a la fecha comprometida creciente:

d(1)<=d(2)...<=d(n)

c) Secuencia conforme al margen (SFT): Consiste en ordenar las piezas de acuerdo a valores crecientes del tiempo en exceso disponible sobre la duración de la operación.

d(1)-t(1)<=...d(n)-t(n)

Número de piezas J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7

Duración de fabricación 7 8 9 12 5 4 10

Fecha de entrega 10 20 31 40 8 33 60

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Método Gantt

Método de asignación

SecuenciaciónIntroducción

Secuenciación en una máquina

Secuenciación en dos máquinas

Secuencias para dos máquina. Regla de Johnson

1.Ejemplos

Número de piezas J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7

Duración de fabricación en M1 7 8 9 12 5 4 10

Duración de fabricación en M2 0 10 14 2 7 6 9

M1 6 5 2 3 7 4 1

M2 6 5 2 3 7

5 5

Resumen

Programación a corto plazo

Descripción del problema planteado

Métodos de carga de centros de trabajo

Métodos de secuenciación

Recep-ción

Sierra

Pintura

Torno

Fresa-dora

Rectifi-cadora

Alma-cena-

miento

Montaje

Galvano-plastia

Almacenamiento

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Ejemplo del método gráfico

Vamos a suponer que se quieren realizar 3 trabajos (J1,J2,J3) y se tienen 3 máquinas (M1,M2,M3).

• J1 necesita procesarse en 3 máquinas. La primera es la M2 (tardará 5 unidades de tiempo), después entrará en la M1 (4 u.t.), y después a la M3 (1 u.t.).

• J2 entrará primero en M1(2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M3 (4 u.t.).

• J3 entrará primero en M3 (2 u.t.), luego M2 (3 u.t) y M1(7 u.t.).

J1<J2<J1<J3<J2<J3<J1<J2<J3

Proceso de laminación del Acero NUCOR