Analisis de Programacion de Operaciones PDF

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Ensayo del tema...

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UNIDAD ACADÉMICA DE FORMACIÓN DE

Program ación de Operacio

PROGRAMACION DE OPERACIONES En este análisis se presenta que es la programación de operaciones, bueno la etapa de la planificación de la producción que tiene como objetivo elaborar un calendario indicando las fechas en que deben realizarse las operaciones correspondientes a cada pedido, de forma que se cumplan las fechas de entrega planificadas. La programación de operaciones es una técnica que consiste en identificar, organizar y ordenar en secuencia lógica, todas las actividades derivadas de un proyecto, programa o plan de producción y ubicarlas a la altura del tiempo en que se realizan, dentro del tiempo total del proyecto. Lo anterior implica preservar las relaciones de interdependencia de las actividades, así como asignar tiempos, responsables de ejecución y comprobación de recursos para cada una de las actividades. Para programar las operaciones en una empresa, es necesario disponer al menos de las siguientes variables: Actividades, tiempo, responsables. Objetivo de la programación de operaciones:  Lograr un movimiento uniforme y rítmico de los productos a través de las etapas de producción.  Prever las pérdidas de tiempo o las sobrecargas entre los centros de producción.

En la presente contribución se exponen la capacidad finita, así como la infinita, capacidad variable, hacia adelante y hacia atrás y por último la programación maestra.

La Programación de Operaciones tiene por objeto determinar qué operaciones se van a realizar sobre los distintos pedidos, durante cada momento del horizonte de planeación, en cada centro de trabajo, de forma que, con la capacidad disponible en cada uno de ellos, se cumplan las fechas de entrega planificadas, empleando el menor volumen de recursos en inventarios posible. Cuando se realiza la Programación de Operaciones hay que tener siempre presente cual es la estrategia de producción de la empresa, pues puede haber objetivos en conflicto: • En unos momentos será prioritario la cumplimentación de las fechas de entrega • En otros lo será la minimización de los inventarios terminados o del tiempo de las piezas en el proceso, • En otros puede que lo sea el dar estabilidad al proceso productivo minimizando los cuellos de botella o las roturas de los planes realizados.

ASIGNACION DE CARGAS A TALLERES

Normalmente, si una operación puede ser realizada en distintas máquinas o diferentes CT, el tiempo necesario para ejecutarla variará con el CT que la lleve a cabo. Por ello, la asignación de pedidos suele hacerse de forma que el tiempo total empleado sea el menor posible; los tiempos de carga totales de cada pedido en cada CT serían el elemento de referencia a considerar, teniendo como objetivo minimizar su suma. Esto se hace suponiendo que ello traerá consigo el menor coste, lo cual implica asumir que el coste por hora estándar de cada CT es exactamente el mismo. También implica considerar que el porcentaje de defectuosas, los desperdicios, etc., no varían con el CT. Es evidente que esto no tiene por qué ser cierto, por lo que, si los costes de una operación varían con el Centro de Trabajo, el elemento que serviría de referencia sería el coste total de cada pedido en cada uno de ellos, siendo su suma la que habría que minimizar. Todo ello ha de realizarse, además, bajo la consideración de la existencia de una cierta capacidad disponible en el CT, aunque no se tendrá en cuenta el orden de procesamiento de los pedidos en los distintos equipos. Las técnicas empleadas para realizar esta actividad son diversas; seguidamente pasamos a analizar algunas de ellas.

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Gráficos de cargas

En este caso se trata de ir probando soluciones posibles, viendo los tiempos o costes que generan y la capacidad que requieren, e intentando llegar a una solución factible con el menor coste o tiempo. Para ello se podría actuar de una forma similar a la siguiente: en función del objetivo perseguido (menor tiempo o menor coste), se comenzaría asignando cada uno de los trabajos al centro que menor tiempo o coste requiera para su elaboración. Esta sería, sin duda, la solución óptima, pero sería necesario comprobar si es o no factible. Aun con el apoyo que representa el Gráfico de Carga, es obvio que si el número de CT, operaciones y pedidos aumenta sólo un poco, esté procedimiento se vuelve muy complejo, máxime si los pedidos pueden partirse y asignarse a varios centros. Además, nunca sabremos cuán lejos estamos de la solución óptima. No obstante, la claridad y sencillez de este tipo de gráficos hace que sean ampliamente utilizados, dado que reflejan claramente la carga resultante de la asignación o secuenciación realizada.

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Método de los índices.

Cuando el caso lo permite, la utilización de los modelos basados en programación matemática puede proporcionar una solución teóricamente óptima al problema. El más empleado por los diferentes autores es el Algoritmo de Asignación de Kuhn, que parte de una matriz formada, en nuestro caso, por los costes de realizar cada pedido en cada instalación. Este método presenta algunos inconvenientes que lo hacen excesivamente rígido. Entre ellos cabría destacar, por una parte, que, de los distintos trabajos, sólo uno puede ser asignado a cada CT o instalación. Dado que aquéllos tendrán distinta duración, esto implicará desperdiciar las instalaciones más eficientes si a éstas se asigna un trabajo corto. Además, si hay más trabajos a realizar qué Centro, los que excedan del número de éstos se asignarán a alguno de los CT ficticios que se creen, aunque en los reales haya capacidad ociosa. Por otra parte, no se contempla la posibilidad de que los trabajos se puedan subdividir, puesto que la asignación es biunívoca. Una opción para eliminar estos inconvenientes es la utilización del método del transporte o la de modelos particularizados de programación lineal.

SECUENCIACION

Un problema de secuenciación es aquel en el que las tareas o productos deben ser realizadas (procesados) a través de máquinas. Estableceremos las secuencias de paso de los pedidos por los distintos centros de trabajo para cumplir las fechas de entrega con el menor volumen de inventarios y recursos posible. Vamos a distinguir las técnicas de secuenciación en función del modo en que los trabajos fluyen en el taller: a) La fabricación en serie de grandes lotes (flow-shop) » Si solamente existe una máquina o instalación » Si existen varias máquinas b) La fabricación en lotes pequeños (job-shop).

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FLOW SHOPS Son aquellos sistemas en los cuales los productos (tareas) siguen siempre la misma secuencia. Los mismos n productos (tareas) deben ser procesados a través de las mismas m máquinas y en el mismo orden. Además, cada producto (tarea) requiere una sola operación en cada máquina.



Una máquina Secuenciación en la fabricación en serie de grandes lotes si solo existe una máquina o instalación.



Algoritmo de Kauffmann Este algoritmo establece las prioridades de procesamiento de los pedidos haciendo mínimo el tiempo de preparación total empleado por los mismos. • El problema se representa como una matriz cuadrada:



Ratios de prioridad: ROT, AROT, RC El método consiste en el establecimiento de una regla basada en una ratio, que es un indicador numérico del objetivo fundamental a lograr en la secuenciación. • En base a la ratio elegida se selecciona el primer trabajo a realizar en el centro de trabajo; una vez se aproxime su finalización, se determina el próximo a realizar, y así sucesivamente. • Las ratios más empleadas son el ROT (Run Out Time) o Tiempo de Agotamiento, el AROT (Aggregate Run Out Time) y el Ratio Crítico.



Varias máquinas Secuenciación en la fabricación en serie de grandes lotes si solo existe una máquina o instalación. Secuenciación en la fabricación en serie de grandes lotes en varias máquinas.

• En este caso, el orden en que se asignen los trabajos puede influir en el tiempo total necesario para su procesamiento, debido a que los tiempos muertos que se generan en las máquinas como consecuencia de estar esperando los sucesivos pedidos dependen de la secuenciación elegida, lo que influye en las fechas de conclusión de los pedidos y en la cantidad de trabajo que podemos sacar adelante. 

Método Johnson Secuenciación en la fabricación en serie de grandes lotes en varias máquinas. El método básico se aplica para el caso en que tengamos que secuenciar n pedidos en dos máquinas M1 y M2. Metodología:

1. Escoger aquel pedido que posea el menor tiempo de toda la tabla, independientemente de si este tiempo pertenece a la máquina M1 o a la M2. 2. Cuando el tiempo elegido pertenece a una operación a realizar en la máquina M1, ese pedido ha de programarse delante de todos los que resten; si perteneciese a la M2, entonces debería ser programado detrás de todos los que aún figuren por asignar.

3. Suprimir de la tabla de tiempos de ejecución, los datos correspondientes al pedido elegido y repetir el proceso. 

JOB SHOPS Son aquellos sistemas en los cuales cada producto (tarea) tiene una secuencia diferente sobre las m máquinas, no todos los productos requieren las m máquinas y alguno puede requerir múltiples operaciones en la misma máquina.



Métodos estáticos Un método estático puede llamarse sin tener que crear un objeto de dicha clase. Un método estático tiene ciertas restricciones:

 

No puede acceder a los atributos de la clase (salvo que sean estáticos) No puede utilizar el operador this, ya que este método se puede llamar sin tener que crear un objeto de la clase.



Métodos dinámicos Son las más numerosas y que ordenan los pedidos y/o las operaciones según la situación de éstas en el instante t. Las principales reglas dinámicas se recogen en la tabla de la siguiente diapositiva. En la práctica, la más empleada en general es la regla SIO. Otra que resulta

también muy adecuada de entre las que se basan en las fechas de entrega es la SLACK/RO. PROGRAMACION DETALLADA Gráficos de Gantt Se emplean para representar el desarrollo de las diferentes operaciones a realizar de cada lote en cada centro de trabajo en función del tiempo, pudiéndose apreciar además para una solución propuesta: – la coordinación de las secuencias – las colas de espera – y los tiempos ociosos. • Las operaciones se representan por líneas horizontales, de longitud proporcional a su duración.

EJEMPLO Se requiere programar cuatro pedidos en dos máquinas. Los tiempos de operación de cada máquina son: PEDIDO

TIEMPO EN MAQUINA 1

TIEMPO EN MAQUINA 2

A

3

2

B

6

8

C

5

6

D

7

4

Se le conoce como programación a capacidad disponible o técnicas de carga finita, en la cual las operaciones se programan sin asignar nunca carga por encima de la disponibilidad en el centro de trabajo.

En un centro de trabajo, durante cualquier hora, no se programan más tareas que las correspondientes a su capacidad, de manera que ésta nunca sea sobrepasada. La dificultad de este tipo de programación de cargas de trabajo es encontrar la combinación de cargas que no exceda la capacidad del centro. Al manejar un límite o tope , cada carga debe ser asignada en un determinado periodo, para lo cual se hace necesario elaborar un programa específico para cada centro de trabajo o etapa del proceso productivo. Cuando se maneja este tipo de técnica, no se tiene la certeza de cumplir al 100% con las fechas de entrega de pedido establecidas cuando existe gran demanda, dado que no es posible variar la capacidad productiva para tener listos los pedidos antes de tiempo.

EJEMPLO Supóngase que tiene un taller muy sencillo con 3 centros de trabajos A, B y C en los que hay una máquina y cinco trabajos a programar cada uno (1, 2, 3, 4 y 5). El tiempo de procesamiento de cada trabajo se muestra en la siguiente tabla.

Trabajo

Centro de Trabajo/ hras. maquina

Fecha Limite

1

A/2, B/3, C/4

3

2

C/6, A/4

2

3

B/3, C/2, A/1

4

4

C/4, B/3, A/3

4

5

A/5, B/3

2

Capacidad Infinita

Un plan de capacidad infinita ignora las limitaciones de recursos y la producción de planes o actividades de servicios hacia atrás a partir de la fecha debida del cliente u otra fecha de finalización fija. Utiliza los métodos de conducción o trabajo del flujo de producción para la programación hacia atrás para cada recurso, tanto en un centro de trabajo o más individuos. De este modo la carga de capacidad infinita no tiene en cuenta los trabajos existentes o compromisos de los recursos.

EJEMPLO Un ejemplo de una empresa que opera con la planificación de capacidad infinita es un vendedor al menor en línea.

Cuando se utiliza la técnica de capacidad variable, las operaciones se programan sin considerar un límite o tope de capacidad disponible en los centros de trabajo. Se conoce como programación a capacidad infinita, o simplemente técnicas de carga infinita (infinite loading). Este método adjudica los trabajos o cargas a cada centro sin considerar su límite de capacidad. El resultado es un perfil de cargas donde algunas sobrepasan la capacidad -sobrecargas- y otras quedan por debajo de la capacidad del centro.

Capacidad Variable EJEMPLO

Hacia Adelante y Hacia Atrás

La

programar adelante y hacia atrás quiere decir asignar muchas tareas de

entrega a tareas específicas, pero muchas tareas compiten al mismo tiempo por los mismos recursos. Para ello se utilizan dos tipos de programación: hacia adelante y hacia atrás. Programación hacia adelante es aquel que empieza tan pronto se conocen los requerimientos del trabajo. Sus principales características son:   

Los trabajos se realizan a petición del cliente El programa puede lograrse aun si falta tiempo para la fecha establecida de entrega Frecuentemente causa acumulación de inventario en proceso.

La programación hacia atrás es aquel que se inicia con la fecha de entrega y programa primero la última operación y los pasos de las otras tareas en orden inverso. Ejemplo: usando en muchos ambientes de fabricación y de servicios, banquetes, cirugías, etc.

Programación de demanda de clientes Programación de fuerza de trabajo Otra forma de administrar la capacidad por medio de un sistema de programación consiste en especificar los periodos de trabajos y de descanso para cada empleado. Este método se utiliza cuando los clientes exigen una respuesta rápida y la demanda total ser pronosticada en un grado bastante aceptable de precisión.

Restricciones Son los recursos proporcionados por el plan personal y los requisitos impuestos sobre el sistema operativo. Sin embargo, son posible otras restricciones e incluso algunas consideradas de carácter legal y otras relacionadas con el comportamiento. Las restricciones de esta índole limitan la flexibilidad de la gerencia para desarrollar los programas de actividades para la fuerza de trabajo. Las restricciones impuestas por las necesidades psicológicas de los trabajadores complican todavía más la programación. Algunas de estas restricciones han sido incorporadas a los convenios laborales.

EJEMPLO

El programa maestro de producción es el programa de planeación y control más importante en un negocio, y constituye el insumo principal para la plantación de requerimientos de materiales. Un efectivo MPS debe proporcionar las bases para establecer los compromisos de envío al cliente, utilizar eficazmente la capacidad de la planta, lograr los objetivos estratégicos de la empresa y resolverlas negociaciones entre fabricación y marketing. El horizonte de planificación del Plan Maestro suele ser de un trimestre, aunque puede extenderse hasta un año en algunas empresas si sus recursos se lo permiten. Suele coincidir con la del Plan Agregado de Producción. El periodo de estudio suele ser de una semana aunque éste no debe ser fijo y debe estar sometido a permanente actualización y revisión. Por último, se conoce como barrera de demanda al periodo por debajo del cual no se tienen en

cuenta las previsiones de demanda y se atienden únicamente a los pedidos comprometidos o en curso. Como datos de partida para la elaboración del PMP, se precisarán los siguientes puntos: 

Conocer el Plan Agregado de la Producción (PAP), el cual se desagregará y se estudiará producto por producto.



Estructura del producto. Para ello se necesita conocer la Lista de materiales (BOM) y las Rutas, indicando las secuencias y tiempos de operación necesarios.



Previsión de demanda de cada producto a medio y corto plazo



Pedidos en firme o comprometidos



Pedidos en curso



Inventario inicial



Stock de seguridad



Tamaño del lote

Etapa 1. Diseñar el PMP En esta etapa se definirá el horizonte de planificación, el periodo a estudiar, las barreras de demanda y la frecuencia de revisión. En función de la naturaleza del modo de fabricación se implementará el MPS en un momento u otro. Etapa 2. Desarrollar el PMP Para poder desarrollar el PMP en sí, se seguirán los siguientes pasos: 

Obtención de los datos de entrada



Preparar un borrador inicial de PMP



Comprobar la factibilidad del plan desde el punto de vista de la capacidad. Para ello se emplearán Técnicas de Planificación Aproximada de Capacidad (RCCP). Se tienen en cuenta Factores Globales, Listas de Capacidad y Perfiles de Recurso.



Realizar ajustes para cumplir con la capacidad.

Etapa 3. Controlar el PMP 

A la hora de realizar un control sobre el Plan Maestro se deberá:



• Realizar un seguimiento del cumplimiento de la producción planificada y se sirven los pedidos comprometidos.



• Calcular el inventario planificado para comprobar que se puede dar servicio a posibles pedidos futuros.



• En base a los datos anteriores, modificar el PMP o la Capacidad Disponible.

EJEMPLOS

B i

b l

i o g r a f i

a s



https://blog.neteris.com/stepforward/decisiones-sobre-produccion-capacidad-finita-vscapacidad-infinita



http://www.madurga.net/uploads/1/4/8/4/14846678/programacion_de_operaciones.p df

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https://adminoperaciones.blogspot.com/2014/04/programacion-hada-adelante-y-haciaatras.html

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https://slideplayer.es/slide/3158089/...