Balanceo De Linea

UNIDAD 4.

BALANCEO DE LÍNEAS

4.1. CONCEPTOS GENERALES DE BALANCEO DE LÍNEAS.

La asignación de elementos de trabajo a los puestos de trabajo se conoce como balanceo de línea de ensamble, o simplemente balanceo de línea. Elemento de trabajo. Es la mayor unidad de trabajo que no puede dividirse entre dos o más operarios sin crear una interferencia innecesaria entre los mismos. Operación. Es un conjunto de elementos de trabajo asignados a un puesto de trabajo. Puesto o estación de trabajo. Es un área adyacente a la línea de ensamble, donde se ejecuta una cantidad dada de trabajo (una operación). Usualmente suponemos que un puesto o estación de trabajo está a cargo de un operario, pero esto no es necesariamente así. Tiempo de ciclo. Es el tiempo que permanece el producto en cada estación de trabajo. Demora de balance. Es la cantidad total de tiempo ocioso en la línea que resulta de una división desigual de los puestos de trabajo.

El concepto de balanceo de líneas, es el proceso de distribuir el trabajo de montaje entre operarios. Este proceso de balanceo de una línea de montaje es la distribución de tiempos dentro de la misma actividad, principio de la división de la mano de obra. Este concepto se ha empleado en diferentes industrias como la de automóviles, componentes electrónicos, teléfonos etcétera. El método de balanceo o equilibrio de la línea, incluye programación lineal, programación dinámica, métodos heurísticos y técnicas de ejemplos basadas en computadoras. El balanceo o equilibrio de líneas, divide en tareas individuales, lo que se pueden hacer simultáneamente mientras el proceso continúa. Estas asignaciones pueden ser consecutivas hasta que al producto se le agreguen todos sus elementos.

Existen condiciones para que la producción en línea sea práctica así como problemas para su diseño. El problema de su diseño es igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones de trabajo, mientras que las condiciones para que la producción en línea sea práctica son:

• Cantidad

En cantidad, se refiere a que el volumen sea suficiente para mantener todo el proceso de la línea.

• Continuidad.

Continuidad, se deben de tomar en cuenta todo el suministro necesarios para poder realizar los procesos (piezas, materia prima, ensambles, sub-ensambles, herramientas etcétera.)

• Equilibrio

Equilibrio de línea es que todas las operaciones deben ser aproximadamente iguales. El balanceo o equilibrio de línea, puede tener los siguientes casos:

1. Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operarios necesarios para cada operación.

2. Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo.

3. Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma.

Tiempo de ciclo: Tiempo de capacidad de producción como el tiempo en el que cada producto hace cierta actividad en determinado lugar de trabajo.

Estación de trabajo: Es el lugar en donde sea hacen ciertas actividades dentro de la operación. Estas estaciones de trabajo varían dependiendo la cantidad de trabajo, operarios así como trabajo.

Contenido total de trabajo: son todas las asignaciones totales consecutivas de trabajo. Este tiempo total de operación depende nuevamente por contenido y por trabajo.

Elemento racional mínimo: Es cuando ya no es posible dividir el tiempo y/o actividades de los elementos involucrados en el proceso, más allá del que el montaje puede realizar.

Tiempo de retraso del balanceo: Es el tiempo ocioso de la línea debido a las asignaciones del trabajo en las estaciones de trabajo. Este tiempo de ciclo se ve mermado debido a las diferentes duraciones de tareas y del ritmo de cada operación.

Las restricciones de balanceo, son las limitaciones impuestas al orden o a la secuencia de tiempo, en que los elementos de trabajo pueden ejecutarse, y son de tres tipos:

1. Restricciones técnicas en el orden de montaje de los componentes elementales.

2. Restricciones impuestas para las instalaciones o maquinaria en la línea.

3. Restricciones de posición, bien sea de uno o más trabajadores.

4.2. DESCRIPCIÓN Y APLICACIÓN DE MÉTODOS PARA EL BALANCE DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓN: PESO POSICIONAL, KILDBRIGE & WESTER Y DE ACUERDO A UN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN.

 KILDBRIGE & WESTER

Considera restricciones de precedencia entre las actividades, buscando minimizar el número de estaciones para un tiempo de ciclo dado.

El método se ilustra con el ejemplo siguiente.

•Definir el tiempo de ciclo c, requerido para satisfacer la demanda e iniciar la asignación de tareas a estaciones respetando las precedencias y buscando minimizar el ocio en cada estación.

•Considerando un ciclo de 16, se estima que el mínimo número de estaciones sería de 48/16 = 3.

•Observando el tiempo total de I y analizando las tareas de II, podemos ver que la tarea 4 pudiera reasignarse a I.

•Al reasignarse la tarea 4 a la estación I se cumple el tiempo de ciclo.

•Repetimos el proceso con la estación II. Podemos observar que la tarea 5, que se ubica en la estación III, se puede reasignar a la estación II.

•La reasignación satisface el tiempo de ciclo.

•Repetimos el proceso y observamos que el resto de las tareas pueden reasignarse a la estación III.

•La línea se balanceó optimizando la cantidad de estaciones y con un ocio de cero.

 MÉTODO DE PESO POSICIONAL O DE “HELGESON AND BIRNIE”

Consiste en estimar el peso posicional de cada tarea como la suma de su tiempo más los de aquellas que la siguen

Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.

Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.

La primera estación se formaría entonces de las tareas 1, 2 y 4 con pesos de 45, 37 y 34.

El tiempo total es de 16 y no se violan precedencias. La siguiente asignación corresponde a las tareas 3 y 5 con pesos de 25 y 19.

El tiempo total en la estación II es de 16.

La ultima asignacion incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con pesos de 16, 9, 5 y 3 respectivamente.

El tiempo total de la estacion III es de 16.

 BALANCEO DE LÍNEAS (METODO DEL PESO POSICIONAL)

El siguiente procedimiento de ayuda a la resolución del problema de equilibrado de líneas de ensamble se basa en la publicación de la General Electric acerca de Equilibrado de líneas de Ensamble. Los ingenieros de esta empresa han elaborado un programa, escrito por la computadora GE-225, que tiene por objeto asignar elementos de trabajo a las estaciones de una línea de ensamble.

El método establecido para la resolución del problema de tal línea se basa en lo siguiente:

1. No es posible que los operarios se muevan de una estación a otra para ayudar a mantener una carga de trabajo uniforme.

2. Los elementos de trabajo que se han fijado son de tal magnitud, que una mayor subdivisión reduciría sustancialmente la eficiencia en la realización del elemento de trabajo. (Una vez establecidos, los elementos de trabajo se deben identificar mediante un código).

El primer paso de la resolución del problema es la determinación de la secuencia de los elementos de trabajo. Como se comprende con facilidad, cuantas menos restricciones haya en el orden en que se pueden realizar las tareas, tanto mayor será la probabilidad de un equilibrio favorable en las asignaciones de trabajo. Para determinar la secuencia de los elementos, el analista debe preguntar y responder a la pregunta: "¿Qué otros elementos de trabajo, si hubieran, deben quedar terminados antes de que se pueda iniciar este elemento de trabajo?"

Se recomienda elaborar un diagrama de precedencias para la línea de producción en estudio (figura 1 anexos). El analista debe reconocer que no sólo el diseño funcional, sino lo métodos de producción, espacio de piso, etc., disponibles, pueden introducir restricciones en lo que concierne a la secuencia u orden de los elementos de trabajo.

Una segunda consideración en el problema de asignación de trabajo a una línea de producción es el conocimiento de restricciones de zona. Una zona representa una subdivisión, que puede estar o no identificada o separada físicamente de otras zonas en el sistema. El confinar ciertos elementos de trabajo a una zona dada se puede justificar a fin de congregar labores, condiciones de trabajo o tasas de retribución similares. O bien, puede ser deseable introducir restricciones zonales o de zona para identificar física o materialmente etapas específicas de la operación en un componente, como conservarlo en una cierta posición mientras se realizan los elementos de trabajo. Por lo tanto, todos los elementos, o tareas, relacionados con un lado de un componente se pueden, efectuar en una cierta

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