Fundamentos de las líneas de producción

Líneas de producción. (Capítulo 41 Groover tercera edición)

En una línea de producción, el trabajo total se divide en actividades pequeñas y se asignan trabajadores o máquinas para realizar estas actividades con gran eficiencia. Gran parte del crédito para el desarrollo y refinamiento de la línea de producción se debe a Henry Ford a principios del siglo XX.

Fundamentos de las líneas de producción.

Una línea de producción la forman una serie de estaciones de trabajo ordenadas para que los productos pasen de una estación a la siguiente y en cada posición se realice una parte del trabajo total. La velocidad de producción de la línea se determina por medio de la estación más lenta.

Las estaciones de trabajo con ritmos más rápidos, llegarán a verse limitadas, por la estación más lenta, que representa el cuello de botella. La transferencia del producto a lo largo de la línea por lo general se realiza mediante un dispositivo de transferencia mecánica o sistema de transporte, aunque algunas líneas manuales simplemente pasan el producto a mano entre las estaciones. Las líneas de producción se asocian con la producción en masa. Si las cantidades del producto son muy grandes y el trabajo se va a dividir en tareas separadas que pueden asignarse a estaciones de trabajo individuales, una línea de producción es el sistema de manufactura más apropiado. (vér video de Charles Chaplin)

Variaciones de productos.

Las líneas de producción se diseñan para enfrentar las variaciones en los modelos de los productos, siempre y cuando las diferencias entre los modelos no sean demasiado grandes. En términos de la capacidad de una línea de producción para enfrentar las variaciones de modelos, se distinguen tres tipos de líneas:

Línea de modelo único

Línea de modelo por lotes

Línea de modelo mixto.

Las líneas de modelo por lotes y mixto se diseñan para producir dos o más modelos del producto en la misma línea, pero usan diferentes enfoques para enfrentar las variaciones. Una línea de modelo por lotes produce cada modelo en grandes cantidades. Las estaciones de trabajo se preparan para producir la cantidad deseada del primer modelo y después se reconfiguran para producir la cantidad requerida de modelo siguiente, y así sucesivamente.

La “configuración de la estación de trabajo” se refiere a la asignación de tareas a una estación determinada de la línea, las herramientas especiales necesarias para ejecutar las tareas y la distribución física de la estación. En general, los modelos hechos en la línea son similares y por tanto, las tareas para hacerlo son parecidas. Sin embargo, existen diferencias entre los modelos que requieren una secuencia de tareas distinta, y tal vez las herramientas usadas en una estación de trabajo para el último modelo no sean las mismas que se requieren para el siguiente. Un modelo puede requerir más tiempo total que otro, lo que obliga a la línea a funcionar a un ritmo más lento. Asimismo, puede requerirse capacitación adicional o nuevo equipo para la producción de un modelo novedoso. Por estas razones, se requieren cambios en la preparación de una estación de trabajo antes que empiece la producción de un modelo nuevo. Estas modificaciones producen reducción de los tiempos productivos en una línea de modelos por lote.

Una línea de modelo mixto también produce varios modelos, sin embargo, los modelos se entremezclan en la misma línea, en lugar de producirse por lotes. Mientras un modelo particular se trabaja en una estación, se procesa un modelo distinto en la siguiente estación. Cada estación está equipada con las herramientas necesarias y es capaz de realizar las tareas que se requieren para producir cualquier modelo que se requiera. Muchos productos para el consumidor se ensamblan en líneas de modelo mixto. Ejemplo, automóviles y aparatos eléctricos.

Sus ventajas son:

Se reducen los tiempos perdidos

Se evitan inventarios altos de algunos de los modelos cuando hay escasez de otros

Las velocidades de producción y las cantidades de los modelos aumentan y disminuyen de acuerdo con los cambios en la demanda.

La programación de la producción y la logística son más difíciles en este tipo de línea.

Cantidad mínima de estaciones de trabajo requeridas

Las líneas de producción se usan para productos de alta demanda. Podemos desarrollar ecuaciones para determinar la cantidad requerida de estaciones en una línea de producción, para cumplir la demanda anual determinada. Suponga que nuestro problema es diseñar una línea de modelo único que satisfaga la demanda anual de un producto. La administración debe decidir cuantos turnos de trabajadores operarán por línea y la cantidad de horas por turno. Si suponemos 50 semanas por año, entonces la velocidad de producción requerida por hora de la línea de determinará mediante:

R_p=D_a/50SH

Rp = velocidad promedio real, en unidades/hora;

Da = demanda anual del producto, en unidades/año;

S = cantidad de turnos/semana;

H = horas/turno.

El tiempo de producción promedio correspondiente por unidad es el reciproco de Rp

T_p=60/Rp

Si E es la eficiencia de la línea, el tiempo de ciclo de la línea, se obtiene mediante:

〖Tc.=ET〗_p=60E/Rp

Ejemplos:

Líneas de ensamble manual

La línea de ensamble manual (LEM) fue un descubrimiento importante en el crecimiento de la industria en Estados Unidos, en la primera mitad del siglo XX. Todavía es importante en la manufactura de productos ensamblados, incluyendo automóviles y camiones, productos electrónicos de consumo, aparatos para la cocina y lavandería, aparatos pequeños, herramientas de corriente eléctrica y otros productos hechos en grandes cantidades

Una LEM consiste en

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