Métodos DE Balanceo DE Líneas PDF

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es una recopilación de información acerca de temas escolares de estudio del trabajo y administracion de proyectos...

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ÍNDICE INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................1 MÉTODO PESO POSICIONAL O DE HELGENSON Y BIRNIE...............................................2 MÉTODO DE KIBRIDGE & WESTER..........................................................................................9 DE ACUERDO A UN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN..............................................................14 CONCLUSIÓN...............................................................................................................................14 BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................................14

INTRODUCCIÓN Se denomina problema de balanceo de línea al problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones, es decir, el trabajo de fabricación total es dividido en una serie de operaciones, las cuales, por su naturaleza, no pueden ser realizadas independientemente en cada lote. El balanceo de línea es una de las herramientas más importantes para el control de la producción, dado que de una línea de fabricación equilibrada depende la optimización de ciertas variables que afectan la productividad de un proceso, variables tales como los son los inventarios de producto en proceso, los tiempos de fabricación y las entregas parciales de producción. Para lograr esto existen algunos métodos que se presentan a continuación con el fin de tener un mejor panorama y poder aplicarlos de forma correcta.

MÉTODO PESO POSICIONAL O DE HELGENSON Y BIRNIE Este método consiste en asignar el peso posicional de cada una de las tareas así como la suma de su tiempo más aquellas que la siguen. Las tareas son asignadas de acuerdo a su peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo ni violar las precedencias. Consiste en intentar que todas las estaciones de trabajo tengan aproximadamente la misma carga de trabajo con el objetivo de minimizar los tiempos inactivos. El proceso de balanceo de líneas se sigue los siguientes pasos: 1.- Descomposición de las tareas: Se descompone el trabajo en tareas independientes o elementos de trabajo y se determina para cada tarea o elemento el tiempo necesario para llevarla a cabo y las actividades que deben precederla, o sea, las que deben haberse realizado anteriormente, Todo eso se recoge en un grafo o diagrama de precedencias, en el que se representan mediante círculos en el que cada tarea individual y se utilizan flechas para indicar el orden de ejecución. 2.- Determinación de la capacidad de la línea y cálculo del tiempo de ciclo: La capacidad de la línea es la producción deseada por unidad de tiempo. Y el tiempo de

ciclo de una línea es el tiempo máximo de permanencia del producto en cada estación de trabajo, vendrá dado lo síguete formula Tc (minutos/unidad)= 60 (Minutos/Hora) / Q (Unidades/Hora) 3.- Número mínimo teórico de estaciones de trabajo necesarias: Se calcula mediante la expresión: N=Sumatoria del tiempo de ejecución total requerido / TC. Donde N es el número mínimo de estaciones necesarias y la sumatoria de ti es el tiempo de ejecución total requerido para elaborar una unidad de producto. Si el resultado no da un número entero se ajustara por exceso. 4.- Asignación de las tareas a las estaciones de trabajo: Se trata de agrupar las tareas a las diferentes estaciones de trabajo de forma que se minimice el tiempo improductivo. Para cada tarea pueda ser asignada a una estación de trabajo, se deben cumplir determinadas condiciones: ·

No debe haber estado asignada a ninguna estación

·

Todas las tareas precedentes deben haberse asignado a esta u otra estación

precia ·

La suma de los tiempos de ejecución de todas las tareas asignadas a la misma

estación no puede superar el tiempo de ciclo ·

De todas las tareas que cumplan las restricciones anteriores, se selecciona la

que se crea más conveniente 5.- Calculo del tiempo improductivo: Su multiplicamos el número de estaciones de trabajo utilizadas por el tiempo de ciclo encontraremos el tiempo total realmente utilizado para obtener una unidad de producto, incluyendo tiempo productivo e improductivo. Si a este tiempo le restamos el tiempo teórico necesario para fabricar un producto (ti) Obtenemos el tiempo ocioso o improductivo de cada ciclo. 6.- Calculo de la eficiencia: El balanceo perfecto se conseguirá si la suma del tiempo de ejecución de las tareas fuera igual al número de estaciones multiplicado por el tiempo de ciclo, pero en la práctica no se suele conseguir este ideal y existe un cierto

tiempo improductivo que es el calculado en el apartado anterior. Este hecho nos llevaría a que no consigamos la eficiencia máxima. EJEMPLO: METODO PESO POCISONAL: • El ensamble final de las computadoras personales sin marca, un clon genérico de PC que se ordena por correo, requiere un total de 12 tareas. El ensamble se hace en la planta de Lubbock; Texas. Las tareas requeridas para las operaciones de ensamble son:

Pasos para realizar un balance de líneas: • 1. Determina la lista de tareas y operaciones con sus tiempos respectivos • 2. Determinar la secuencia de las tareas (operaciones, tecnológicas o de operarios) • 3. Dibujar el diagrama de precedencia • 4. Calcular el tiempo de ciclo • 5. Calcular el número de estaciones de trabajo • 6. Asignar las tareas a estaciones • 7.Calcular la eficiencia • 8. Determinar el retraso en el balance

El tiempo de ciclo Se requieren 32 computadoras por jornada de trabajo de 8 horas. El tiempo de ciclo C es el tiempo que cada pieza o producto permanece en cada estación de la línea. Número de estaciones mínimas teóricas Para calcular el número de estaciones mínimas teóricas se divide la duración total de las teorías entre el tiempo de ciclo. Nt=

70 =4.6=5 estaciones minímas teóricas 15

A continuación se presenta un ejemplo de un proceso que consta de 8 actividades o tareas, el cual corresponde a una línea de ensamble que opera 8 horas al día con una producción deseada de 240 unidades diarias. La siguiente tabla contiene información acerca de los tiempos de la tarea de este producto y las relaciones de precedencia:

Se requiere un dibujo que represente el diagrama de precedencia. ¿Cuál es el tiempo del ciclo de la estación de trabajo? A continuación balancee esta línea de ensamble utilizando la tarea de tiempo más largo. El diagrama de precedencia que representa el proceso descrito anteriormente se presenta a continuación. Se puede observar, por ejemplo, que la tarea B tiene una duración de 80 segundos y es posterior a la tarea A que dura 60 segundos.

Luego es necesario determinar el Tiempo de Ciclo (C) que requieren las estaciones de trabajo a través de la siguiente fórmula:

En

el

ejemplo

propuesto

el

proceso

opera

8

horas

a 8[horas/día]*3.600[segundos/hora]=28.800[segundos/día])

al con

día un

(equivalente nivel

de

producción deseado de 240 unidades. Dado lo anterior el Tiempo de Ciclo (C) es:

A continuación se requiere estimar el número mínimo de estaciones de trabajo (Nt) que, en teoría, se requiere para cumplir el límite del tiempo de ciclo de la estación de trabajo a través de la siguiente fórmula (en caso de obtener un resultado fraccionario se debe redondear al entero superior más cercano).

Notar que el numerador del cálculo anterior corresponde a la sumatoria de los tiempos de las 8 tareas (60+80+20+50+90+30+30+60=420[segundos]). Con ello se espera (en teoría) que sean necesarias 4 estaciones de trabajo y se procede con la configuración de las mismas utilizando como criterio el tiempo más largo o candidato más extenso: Los resultados se resumen en la siguiente tabla:

Por ejemplo la estación 1 considera la tarea A que tiene un tiempo de 60 segundos y dado que el tiempo de ciclo es de 120 segundos el tiempo remanente no asignado también será de 60 segundos. Luego de A siguen las tareas B, C y D (según el diagrama de precedencia) no obstante se descarta B dado que su tiempo es de 80 segundos que es superior al tiempo remanente no asignado, por tanto los candidatos factibles para acompañar a la tarea A en la estación 1 son las tareas C o D. El criterio en este caso es seleccionar la tarea D dado que su tiempo es 50 segundos (mayor que los 20 segundos de C) lo que procura minimizar el tiempo inactivo de la estación de trabajo (que en este caso luego de asignar A y D a la estación de trabajo 1 es de 10 segundos). Continuando con el procedimiento se determinan las tareas pertenecientes a la estación 2. En primer lugar se podría asignar B o C, no obstante se privilegia B por tener una mayor duración. Sin embargo, luego de asignar B la única tarea remanente viable es C así que se asigna a la estación 2 determinando que el tiempo remanente no asignado de dicha estación es de 20 segundos. La estación 3 considera en primer lugar la asignación de la tarea E por el criterio del candidato más extenso o de mayor duración. Luego se asigna F con una duración de 30 segundos lo que permite que el tiempo inactivo de esta estación sea nulo. Finalmente la conformación de la estación 4 es trivial con G y H asignadas en ese orden. El siguiente diagrama representa el resultado final donde cada estación de trabajo se ha identificado con un color diferente para mayor claridad:

MÉTODO DE KIBRIDGE & WESTER Este método se enmarca dentro de Planeación y control de la producción, más puntualmente en el Balanceo de Líneas, cuyo problema fundamental responde a: ·

División del trabajo en operaciones o tareas

·

Asignación de las tareas a estaciones u operarios

·

Cumplir con las restricciones del proceso.

Está conformado por 3 objetivos los cuales son: Determinar el número de operarios Minimizar ocio Distribuir de forma equitativa las cargas de trabajo Estrategia basada en la estación:

- Se mira las tareas que se pueden asignar por sus relaciones de precedencia - Por orden de prioridad se mira a la primera que pueda entrar en la estación - Si ninguna puede entrar en la estación actual, se crea una nueva estación

• Estrategia basada en la tarea: - Se mira las tareas que se pueden asignar por sus relaciones de precedencia. - Se asigna la más prioritaria a la estación que más temprana o una nueva PASOS: 1. Construya un diagrama de precedencia, actividades en nodos (AEN), de tal manera que las actividades sin precedencia queden todas acomodadas en una misma columna que se etiquetará con el número I, la segunda columna se etiquetará con el número II y contendrá a todos los elementos que tenían como requerimiento alguna actividad previa que se encontraba en la columna I. Siga este procedimiento hasta terminar. EJEMPLO. El método Klidbrige & Wester realiza agrupaciones de actividades considerando las restricciones de precedencia entre las actividades y lo que se busca con esta técnica es minimizar el número de estaciones para un tiempo de ciclo dado. Ejemplo: Operació

Tiempo Precedencia

n 1

5

-

2

3

-

3

6

1

4

8

1, 2

5

10

3, 4

6

7

4

7

1

5, 6

8

5

7

9

3

7

Total

48

Paso 1. Diagrama de Precedencia.

Paso 2. Definir el tiempo de ciclo y estimar el número mínimo de estaciones. Considerando un tiempo de ciclo de 16 minutos, el número mínimo de estaciones es el siguiente. Número de estaciones = (Tiempo de ciclo del proceso) / (Tiempo de ciclo de estación)

Número de estaciones = (48) / (16) = 3 Nota: en caso de dar un número decimal se redondea al entero superior. Paso 3. Agrupar actividades respetando la precedencia. Estación

Operación Tiempo de

Tiempo de

operación estación 1

2

3

1

5

2

3

4

8

3

6

5

10

6

7

7

1

8

5

9

3

16

16

16

Paso 4. Calcular eficiencia de línea. Eficiencia de línea = (48 * 100) / (3*16) = 100 %

EJEMPLO. Balancear una línea de ensamble, con el fin de minimizar el tiempo ocioso en la línea. El tiempo y los elementos de trabajo necesarios para completar una unidad de producto son: Elemento Precedencia

A

B

C

D

E

F

G

H

I

A

A,B

C,D

D

E,F

G

G

Duración

5

3

6

8

10

7

1

5

3

2. Determine un tamaño de ciclo ( C ). El tamaño de ciclo se puede definir con el fin de cumplir con dos objetivos: a) Cumplir una demanda o tasa de producción esperada b) Minimizar el tiempo ocioso en la red. El tiempo de ciclo (que debe ser un número entero) debe cumplir la siguiente condición. Además, una condición necesaria, pero no suficiente, para alcanzar un balance perfecto es que: Entonces, para buscar las alternativas de tamaño de ciclo que logren lo anterior, se tratará de descomponer el contenido total de trabajo como un producto de números primos, así para nuestro ejemplo: Se ilustrará el procedimiento de asignación de elementos de trabajo a las estaciones para el caso de C3 = 16 3. Representación tabular del diagrama de precedencias. Columna

Elemento

Ti

Suma Ti

Suma acum. Ti

I

A

5

B

3

C

6

D

8

E

10

F

7

IV

G

V

II

III

8

8

14

22

17

39

1

1

40

H

5

8

48

I

3

4. Asignación de elementos a las estaciones de trabajo para C = 16 Columna

Elemento

Ti

Suma

Suma

Estación. Ocio

Eficienci

I

A

5

I

B

3

II

D

8

II

C

6

III

E

10

III

F

7

IV

G

1

V

H

5

V

I

3

a de la

Ti

acum. Ti

16

16

1

0

100 %

16

32

2

0

100 %

16

48

3

0

100 %

estación

Procedimiento de asignación: · Asignar los elementos por columna. Dentro de cada columna, asignar primero el elemento de mayor duración, a menos que no haya tiempo de ciclo disponible, pasarse a elementos con menor duración. · Una vez que se hayan asignado todos los elementos de una columna, pasarse a al siguiente en el orden de numeración ascendente.

DE ACUERDO A UN VOLUMEN DE PRODUCCIÓN El balanceo de acuerdo a un volumen de producción se diferencia del resto de los métodos solamente en la manera de determinar el tiempo de ciclo de estación, es decir, que el tiempo de ciclo de estación se calcula de la siguiente manera: Tiempo de ciclo= Tiempo disponible / Producción deseada Y se utiliza cuando se desea cumplir con un determinado número de piezas en un lapso de tiempo establecido

CONCLUSIÓN Estos métodos tienen en común que buscan eliminar cuellos de botella en las líneas de producción o en un proceso, además considero que son herramientas sencillas de utilizar a pesar de que

las diferencias son mínimas entre métodos pero son muy

significativas, el método Klidbrige & Wester realiza agrupaciones de actividades considerando las restricciones de precedencia entre las actividades y lo que se busca con esta técnica es minimizar el número de estaciones para un tiempo de ciclo dado, el método peso posicional consiste en intentar que todas las estaciones de trabajo tengan aproximadamente la misma carga de trabajo con el objetivo de minimizar los tiempos inactivos y el balanceo de acuerdo a un volumen de producción se diferencia del resto de los métodos solamente en la manera de determinar el tiempo de ciclo de estación, se utiliza cuando se desea cumplir con un determinado número de piezas en un lapso de tiempo establecido.

BIBLIOGRAFÍA BALANCEO DE LINEA. (10 de 05 de 2010). Recuperado el 15 de 05 de 2020, de cecytejm1s2: http://cecytejm1s2.blogspot.com/ Descripcion y aplicacion de metodos para el balanceo de lineas de produccion. (10 de 06 de 2019). Recuperado el 15 de 05 de 2020, de ESTUDIO DE TIEMPOS PREDETERMINADOS: https://marcourielaquinoetii4m3.blogspot.com/2019/06/descripcion-y-aplicacionde-metodos.html Estudio del Trabajo ll Arana. (s.f.). Recuperado el 16 de 05 de 2020, de Descripción y aplicación:

https://sites.google.com/site/estudiodeltrabajollarana/unidad-4-

balanceo-de-linea/4-2-descripcion-y-aplicacion? fbclid=IwAR0SPJW1v3jqp2BlQDCED-3SRnrJsVtSuLPlL5M_eyKFIk6mDiJXXaO484

Gestión de Operaciones. (05 de 01 de 2015). Recuperado el 15 de 05 de 2020, de https://www.gestiondeoperaciones.net/procesos/ejemplo-del-balance-de-unalinea-de-ensamble-utilizando-la-regla-del-candidato-mas-extenso/ BALANCEO DE LINEA. (15 de 05 de 2010). Recuperado el 15 de 05 de 2020, de cecytejm1s2: http://cecytejm1s2.blogspot.com/ Descripcion y aplicacion de metodos para el balanceo de lineas de produccion. (10 de 06 de 2019). Recuperado el 15 de 05 de 2020, de ESTUDIO DE TIEMPOS PREDETERMINADOS: https://marcourielaquinoetii4m3.blogspot.com/2019/06/descripcion-y-aplicacionde-metodos.html...