2021-1 T6 Productividad Apoyo teorico PDF

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIALASIGNATURA:INTRODUCCIÓN AL ANÁLISISDE PROCESOSPRODUCTIVIDAD APOYO TEÓRICO - Profesora Responsable:MANSILLA PEREZ, LAURAEste material de apoyo académico se hace para uso exclusivo de los alumnos de la Universidad de Lima y en conco...

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

ASIGNATURA:

INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DE PROCESOS PRODUCTIVIDAD - APOYO TEÓRICO -

Profesora Responsable: MANSILLA PEREZ, LAURA

Este material de apoyo académico se hace para uso exclusivo de los alumnos de la Universidad de Lima y en concordancia con lo dispuesto por la legislación sobre los derechos de autor: Decreto Legislativo 822

ABRIL 2021

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PRODUCTIVIDAD APOYO TEÓRICO

Revise las soluciones de los ejemplos resueltos y ante cualquier duda recurra a las asesorías de su profesor; recuerde que la productividad es un indicador que utilizará a largo de su formación profesional y aplicará constantemente en su ejercicio profesional como ingeniero industrial.

Índice: I. II. III.

Definiciones…………………………………………………………………. 2 Recomendaciones para la solución de problemas de productividad… 4 Ejercicio resuelto

Se les recuerda que en el aula virtual (Blackboard / Material del curso / Tema 6) encontrará problemas resueltos.

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I. Definiciones Productividad La productividad es un indicador de rendimiento que se define como la relación entre las salidas y las entradas de un proceso, es decir, entre la cantidad de bienes y servicios producidos y la cantidad de recursos utilizados. Por tanto, la productividad será calculada según la expresión:

ρ

=

P R

Donde: ρ : productividad P : producción R : recursos

Los recursos pueden ser materiales (materia prima e insumos), mano de obra, maquinaria, entre otros. Las unidades de la productividad dependerán de las unidades en que se exprese la producción y de las unidades en que se expresen los recursos. Ejemplo 1: Si en una empresa textil se producen 980 camisas en un día y para confeccionarlas se utilizaron 800 m de tela, podemos entonces encontrar la productividad de este proceso dividiendo lo que se produce (980 camisas) entre los recursos utilizados (en este caso, 800 m de tela) obteniendo el valor de 1.23 camisas / m de tela; es decir que por cada m de tela se obtienen 1.23 camisas. Si además supiéramos que para producir esas 980 camisas, el costo total fue de S/ 14 700 (considerando el costo de la tela, el costo de los botones, el costo del hilo, el pago a los operarios que las confeccionaron, el costo de las horas en que las máquinas de coser funcionaron, etc.) podemos calcular también la productividad, dividiendo la producción entre el costo total, lo que nos daría 0.0667 camisas / S/. Es importante aclarar que no se están produciendo camisas “en decimal” o prendas incompletas, la productividad es un indicador, la productividad no es producción, la productividad es producción entre recursos. Productividad parcial La productividad parcial es aquella que hace referencia a un solo recurso, relaciona la producción y sólo uno de los recursos utilizados en una parte de su proceso de producción o en su proceso de producción completo. •

La productividad parcial de materia prima, es aquella que relaciona la producción y la cantidad del recurso “materia prima” utilizado para obtener dicha producción; la materia prima puede ser expresada en cualquier unidad de medida (kilogramos, metros, litros, etc.) o en unidades monetarias (soles, dólares, etc.). Del mismo modo, la productividad parcial de un determinado insumo, relaciona la producción y la cantidad del insumo utilizado en esa producción; también los insumos pueden estar expresados en unidades de medida o unidades monetarias. Para calcular la productividad parcial de materiales, es necesario conocer el costo de todos los materiales involucrados en la producción.

•

La productividad parcial de mano de obra, es aquella que relaciona la producción y la cantidad del recurso “mano de obra” involucrada en el proceso de producción; la mano de obra (M.O.) puede estar expresada en Horas – Hombre (HH) o en unidades monetarias.

3

•

La productividad parcial de maquinaria, es aquella que relaciona la producción y la cantidad del recurso “maquinaria” requerida en el proceso de producción; la maquinaria puede estar expresada en Horas – Máquina (H-M) o en unidades monetarias.

Productividad total La productividad total es aquella que relaciona la producción con todos los recursos utilizados para dicha producción, tanto en una o en varias actividades del proceso de producción o en el proceso completo. Para poder “sumar” los recursos utilizados en el proceso de producción es necesario que todos los recursos estén expresados en las mismas unidades, por lo que las unidades monetarias deberán ser el factor común en el que estén expresados dichos recursos. Al tener todos los recursos expresados en valor monetario, lo que se obtiene es el costo total de producción. Por tanto, la productividad total se calcula:

ρ

=

Producción total Costo Total

Cabe señalar que la productividad total no se obtiene sumando las productividades parciales. La productividad y el costo unitario Como se ha precisado la productividad total relaciona la producción y el costo total de producción, si se invierte el resultado, se obtendría el costo unitario de producción, es decir la inversa de la productividad total es el costo de fabricar una unidad de producción.

Cu

=

Costo Total Producción total

Considerando las productividades parciales es posible encontrar el costo unitario del recurso “materiales”, al igual que el costo unitario del recurso “mano de obra” y el de “maquinaria”; con la sumatoria de estos costos unitarios se obtiene el costo unitario. Incremento de la productividad La productividad tiene muchas aplicaciones, sin embargo la principal es precisamente su utilidad como un indicador. El ingeniero industrial pasará gran parte de su vida profesional realizando mejoras en los procesos buscando siempre la optimización de los recursos; allí radica la importancia de la productividad puesto que al proponer mejoras a un proceso resulta muy útil el cálculo de la productividad antes y luego de las mejoras, si existe un incremento en la productividad es muy probablemente las mejoras implementadas resultan ser adecuadas. El incremento porcentual de la productividad se obtiene de la siguiente manera:

Δρ

=

ρ2 - ρ1 ρ1

x 100

Donde: Δρ : incremento de productividad ρ1 : productividad inicial ρ2 : productividad final 4

Flujo de materiales o diagrama de bloques Para calcular la productividad de un proceso, es necesario tenerlo esquematizado utilizando cualquiera de los diagramas de procesos existentes. Sin embargo, el diagrama más sencillo a utilizar es el llamado flujo de materiales, balance de materiales o simplemente el diagrama de bloques. Es importante señalar que el diagrama de bloques no es un Diagrama de Operaciones del Proceso (D.O.P.) , por lo tanto las reglas aplicadas en el D.O.P. no se siguen. Para representar una actividad, parte de un proceso o un proceso completo se utilizan bloques dibujados en la secuencia del proceso. A los bloques ingresan y salen líneas. Entradas

Actividad, parte de un proceso o un proceso completo

Salidas

Elementos no deseados

• • •

•

Entradas: vienen a ser todos los materiales que ingresan a la actividad o proceso para ser transformados en productos, en donde se les agrega valor o en donde sufren algún cambio. Salidas: son los productos (bienes o servicios) obtenidos luego de realizada la actividad o proceso. Elementos no deseados: representados, usualmente, por la merma y los defectuosos. - Merma: es aquel material que no guarda relación con el producto terminado, por ejemplo las cáscaras de la papa en la estación de pelado para producir papitas fritas en hojuelas (snacks). - Defectuosos: son aquellos materiales que no guardan relación con los estándares de calidad definidos, por ejemplo las etiquetas mal impresas, polos con manchas, etc. Lo que entra es igual a lo que sale más los elementos no deseados. Lo que entra es el 100%. Los elementos no deseados usualmente se expresan en porcentaje (un porcentaje en función a lo que entra a la actividad).

En un diagrama de bloques se representan las actividades productivas de un proceso, generalmente: • •

Aquellas que involucren costos de recursos (materiales, M.O., maquinaria, etc.). Aquellas en que se pierda material (defectuosos y/o merma). El término procesar no es igual a producción: procesar es lo que entra a la actividad y producción es lo que sale. La producción de la actividad o del proceso no considera los elementos no deseados.

Ejemplo 2: En un mezclador industrial se mezclan 100 kg de M.P., 20 kg de insumo A y 10 kg de insumo B. En el mezclador se pierde un 2% (en peso) del material que ingresa. La representación de la actividad mencionada, en un flujo de materiales sería:

Se procesan (entran) 130 kg y se produce (salen) 127.4 kg, siendo la merma el 2% del total que ingresa. 5

II. Recomendaciones para la solución de problemas de productividad Paso 1: Leer detenidamente el enunciado del problema e identificar los datos relevantes, aquellos que se utilizarán para hacer los cálculos necesarios para hallar la productividad solicitada. La lectura del enunciado debe incluir también las preguntas del ejercicio, observando en qué unidades piden entregar los resultados solicitados. Paso 2: Definir el periodo de tiempo que se va a analizar la productividad. Es importante que se analice detenidamente la información proporcionada y se decida en qué unidades de tiempo (horas, días, semanas, meses, años, etc.) se encontrará la unidad de producción. La unidad de producción o lote de producción se calcula por ejemplo, en función del pedido de un cliente, de la cantidad de materia prima utilizada en la primera estación, la capacidad de una máquina, la cantidad de material que ingresa o sale de una estación, etc. Siendo la productividad un cociente, el numerador (producción) y el denominador (recursos) deben estar relacionados en el tiempo; por ejemplo, si la producción se calcula considerando un año de trabajo como base, entonces los materiales, la mano de obra, la maquinaria y todo lo necesario para producir será calculada en función de esa producción anual. Ejemplo 3: El proceso de fabricación de la empresa “Piñatas con tu retrato” involucra 4 operarios que trabajan para producir 13 piñatas al día. Se sabe que los operarios se encargan de todas las tareas durante su turno de trabajo y están ocupados en esas labores todo el tiempo. La empresa trabaja 22 días al mes, 8 horas por día. Calcular la productividad parcial de la mano de obra. Solución: Si la productividad parcial solicitada es calculada tomando como base un día de trabajo en la empresa mencionada, la producción diaria sería de 13 piñatas y se requieren de 4 operarios que trabajan cada uno 8 horas al día, con lo que la productividad se hallaría de la siguiente manera:

ρ=

13 piñatas = 0.4063 piñatas /H-H 32 H-H

En cambio, si la productividad parcial solicitada es calculada tomando como base un mes, la producción mensual sería 286 piñatas (13 piñatas por día y son 22 días al mes) y se requieren de 4 operarios que trabajan cada uno 8 horas al día durante 22 días al mes, con lo que la productividad se hallaría operando lo siguiente:

ρ=

286 piñatas = 0.4063 piñatas / 704 H-H H-H

Como se puede apreciar el valor de la productividad no cambia, pues en ambos casos el recurso mano de obra (expresado en H-H) ha sido calculado en función de la producción.

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Paso 3: Elaborar el flujo de materiales. Se utiliza un diagrama de bloques para esquematizar el proceso del cual se calculará la productividad; el proceso puede involucrar una o varias estaciones de trabajo, puede ser parte o todo el proceso de producción. El flujo debe reflejar la cantidad de materiales que entran y salen de cada estación, así como los porcentajes de mermas o defectuosos, si es que existiesen. Se debe tener mucho cuidado en las unidades que se muestren en el flujo y en las conversiones que se tengan que realizar, pues el flujo de materiales es la base para el cálculo de la productividad. El flujo de materiales proporciona la producción y la cantidad de materia prima e insumos utilizados en la producción. Todos los valores necesarios se obtienen mediante el cálculo aritmético, porcentajes, ecuaciones, etc. Paso 4: Calcular el valor monetario del recurso materiales. El valor monetario de la materia prima y de los insumos necesarios para la producción se halla multiplicando la cantidad de material (que se extrae del flujo de materiales) por su costo (que lo obtiene del enunciado del problema). Nuevamente es importante recalcar que se debe hacer un correcto manejo de las unidades para evitar errores en el cálculo. Paso 5: Calcular el valor monetario del recurso mano de obra. Para hallar el costo de la mano de obra es necesario primero obtener las Horas-Hombre (H-H) involucradas en el proceso de producción. El valor monetario del costo de la mano de obra se calcula multiplicando la cantidad de H-H por su costo (que lo obtiene del enunciado del problema). Paso 6: Calcular el valor monetario del recurso “maquinaria”. Para hallar el costo de la maquinaria es necesario primero obtener las Horas-Máquina (H-M) involucradas en el proceso de producción. El valor monetario del costo de la maquinaria se halla multiplicando la cantidad de H-M por su costo (que lo obtiene del enunciado del problema). Paso 7: Calcular el costo total. Para calcular la productividad total en un proceso de producción es necesario contar con el costo total de producción que se obtiene sumando los costos de los recursos, como son los materiales, mano de obra, maquinaria y todo lo necesario para producir. Es importante señalar que si bien los costos más significativos de todo producto fabricado son precisamente los materiales, la mano de obra y la maquinaria, éstos no son los únicos recursos requeridos para producir un producto.

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III. Ejercicio resuelto A continuación, se muestra el flujo de materiales para la producción de un lote de un producto que se comercializa en dos presentaciones (bolsas y sacos): 10 000 Bolsas 639.69 Kg Insumo Z 24 000 Kg

Mezclado

Materia Prima

10 989.01 Kg

24 146.9 Kg

Molido

Embolsado

10 000 Bolsas 10 000 kg de P.T.

9%

24 146.9 Kg 250 Sacos

2% 13 157.89 Kg

Ensacado

250 Sacos 12 500 kg de P.T.

5%

Los costos involucrados son los siguientes: Actividad

Mezclado

Materiales

Materia prima: 0.05 S/ / kg Insumo Z: 0.4 S/ / kg

Molido

----

Embolsado

Bolsas: 0.1 S/ / bolsa

Ensacado

Sacos: 1 S/ / saco

Mano de obra

2 operarios 5 S/ / H-H ----

Maquinaria

1 máquina 0.5 H-M / tonelada 20 S/ / H-M 1 máquina 2 toneladas / H-M 40 S/ / H-M

4 operarios 2.5 horas/lote 4 S/ / H-H 3 operarios 9 H-H/lote 3.5 S/ / H-H

--------

Con la información proporcionada, se pide: a) Determinar la productividad parcial de la materia prima del proceso completo. b) Calcular la productividad parcial del insumo Z en la estación de mezclado. c) Determinar la productividad parcial de materiales del proceso completo. d) Calcular la productividad parcial de la mano de obra de la estación de mezclado. e) Hallar la productividad parcial de la mano de obra de todo el proceso. f) Hallar la productividad parcial de maquinaria de la estación de mezclado. g) Hallar la productividad parcial de maquinaria de todo el proceso. h) Hallar la productividad total del proceso completo (en kg / S/). i) Hallar la productividad parcial de materia prima de la presentación en sacos (en sacos / kg) j) Hallar la productividad total de la presentación en sacos (en kg / S/).

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Solución a)

Determinar la productividad parcial de la materia prima del proceso completo. Producción =

10,000 kg

(del proceso completo)

ρM.P. b)

=

22,500 kg 24,000 kg

22,500 kg

0.94 kg de producto terminado /

=

kg de M.P.

Calcular la productividad parcial del insumo Z en la estación de mezclado. Producción =

24,146.90 kg

(del mezclado)

ρIns.Z. = c)

12,500 kg =

+

24,146.90 kg 639.69 kg

37.75

=

kg mezcla /

kg del Insumo Z

Determinar la productividad parcial de materiales del proceso completo. Costo de los Materiales: 24,000 kg x 0.05 S/ kg

ρ d)

=

Materiales

639.69 kg x 0.4 S/ kg

+

22,500 kg S/ 2,705.88

=

10,000 Bolsas x 0.1 S/ + 250 Sacos bolsas

+

x

1 S/ sacos

=

S/ 2,705.88

8.32 kg de producto terminado / S/

Calcular la productividad parcial de la mano de obra de la estación de mezclado.

ρM.O. =

1 H-H t

x

24,146.90 kg 24,639.69 kg x 1.00 t 1,000 kg

=

980.00 kg mezcla / H-H

ó

ρM.O.

=

24.64

H-H

24,146.90 kg x 5 S/ H-H

=

196.00 kg mezcla / S/

9

e)

Hallar la productividad parcial de la mano de obra de todo el proceso. Costo de la mano de obra: 24.64 H-H

ρM.O. f)

x

=

5 S/ H-H

10 H-H

+

22,500 kg S/ 194.70

=

=

3.5 S/ = H-H

x

S/

194.70

kg de producto terminado / S/

24,146.90 kg 24,639.69 kg

x

ó

ρMQ.

1

0.5 H-M t

t x 1,000 kg 24,146.90

= 24,639.69 kg x

1 t 1,000 kg

x

=

1,960 kg mezcla /

kg 0.5 H-M x t

20 S/ H-M

H-M

=

98

x

1 t 1,000 kg

kg mezcla / S/

Hallar la productividad parcial de maquinaria de todo el proceso. Costo de maquinaria: 24,639.69 kg x 1 t 1,000 kg

ρMQ. h)

115.56

9 H-H

+

Hallar la productividad parcial de maquinaria de la estación de mezclado.

ρMQ.

g)

4 S/ H-H

x

==

x

0.5 H-M t

22,500 kg = S/ 729.33

x

20 S/ + 24,146.90 kg H-M

1 H-M 2 t

x

x

40 S/ H-M

=

S/ 729.33

30.85 kg de producto terminado / S/

Hallar la productividad total del proceso completo. Costo de los Materiales: Costo de la M.O.: Costo de la Maquinaria: Costo total =

S/ S/ S/

2,705.88 194.70 729.33

S/

3,629.91

ρ

=

22,500 kg S/ 3,629.91

=

6.20 kg de producto terminado /

S/

10

i)

Hallar la parcial de la materia prima de la presentación en sacos % destinado para Sacos:

13,157.89 24,146.90

=

10 000 Bolsas 639.69 Kg Insumo Z

0.5449 24 000 Kg Materia Prima

Producción =

Mezclado

250 sacos