Balanceo de Lineas

4. Balanceo de Líneas
 

4.1 Conceptos Generales de Balanceo de líneas.

El Balanceo de líneas consiste en la agrupación de las actividades secuenciales de trabajo en centros de trabajo, con el fin de lograr el máximo aprovechamiento de la mano de obra y equipo y de esa forma reducir o eliminar el tiempo ocioso.
Las actividades compatibles entre sí se combinan en grupos de tiempos aproximadamente iguales que no violan las relaciones de precedencia, las cuales especifican el orden en que deben ejecutarse las tareas en el proceso de ensamble.
Una estrategia importante para balancear la línea de ensamble es compartir los elementos de trabajo. Dos operarios o más  con algún tipo ocioso en su ciclo de trabajo pueden compartir el trabajo de otra estación para lograr mayor eficiencia en toda la línea.
Una segunda posibilidad para mejorar el balanceo de una línea de ensambles dividir un elemento de trabajo.
También una secuencia de ensamble distinta puede producir resultados más favorables. En general, el diseño del producto determina la secuencia de ensamble. Sin embargo, no deben ignorarse las alternativas. Las líneas de ensamble bien balanceadas no solo son menos costosas, también ayudan a mantener un buen ánimo en los trabajadores porque existen diferencias muy pequeñas en el contenido de trabajo que realizan en la línea.
El siguiente procedimiento para resolver el problema de balanceo de líneas de ensamble se basa en el balanceo de líneas de General Electric. El método supone lo siguiente:
1.- Los operarios no se pueden mover de una estación a otra para ayudar a mantener una carga de trabajo uniforme.
2.- Los elementos de trabajo establecidos son de tal magnitud que dividirlos más, disminuiría la eficiencia del desempeño de manera sustancial. (Una vez establecidos, los elementos de trabajo deben identificarse con un código).
Para obtener un balanceo más favorable, se puede resolver el problema para tiempos de ciclo menores de 1.50 minutos. El resultado puede ser más operarios y más producción por día que tal vez tenga que almacenarse. Otra posibilidad incluye operar la línea de balanceo más eficiente durante un número limitado de horas al día.

4.2. Descripción y aplicación de métodos para el balanceo de líneas de  producción: peso posicional, Kildbrige & Wester y de acuerdo a un volumen de producción.

BALANCEO DE LINEAS: es una distribución de actividades secuenciales de trabajo en los centros laborales para lograr el máximo aprovechamiento posible de la mano de obra, así como del equipo, y de esa manera reducir o eliminar el tiempo ocioso.

Ejemplo:

En una línea de ensamble hay 5 operarios

¿Cuál es la producción por hora?

3.- RETRASO DE BALANCEO.

Es la cantidad de tiempo ocioso que resulta en toda la línea de ensamble, debido a los tiempos totales, desiguales de trabajo asignados a las diferentes estaciones.

Ejemplo:

En una línea de ensamble de motores se reciben de todas las líneas productivas 1000 piezas diarias con excepción del departamento de rotores de fundición de aluminio que sólo alcanza a surtir 800 por turno.

A) ¿cuál es el tiempo muerto por retraso de balanceo; si en la línea de ensamble hay 20 Operarios?

20 operarios por 2 horas = 40 hrs. de tiempo muerto.

B) ¿cuál será el atraso de producción al fin del mes considerando 24 días hábiles?

Días hábiles ((24) x Retraso de balanceo en pzas. Por día ((200) = 4800 motores.

C) La limitante para la inyectora de aluminio que produce los rotores es un horno de fundición que funde hasta las 9 hrs. y empieza a inyectar la máquina a esa hora.

¿Qué soluciones propone?

Puesto que hay pérdida en:

No entregar a tiempo el producto..

Mano de obra ociosa en ensamble.

Costo de oportunidad (por las unidades dejadas de producir).

SOLUCIONES:

1ª. Desfasar en la línea de rotor (dos horas antes) al operario del horno.

2ª. Aumentar el número de piezas en cada inyección (comprar molde nuevo).

3ª. No apagar el horno.

Eleva el costo por gas.

Personal que opere el horno.

Soluciones más costosas:

Que a la línea de ensamble se quede a trabajar tiempo extra para cubrir diferencias por entrega de las otras líneas de producción.

Ejemplo: 40 operarios x $ 100 c/u + lunch + transporte ˜ $ 4900.00 por día.

5.2 MÉTODOS DE BALANCEO DE LINEAS

1. DIAGRAMA DE PRECEDENCIA.

Es una representación gráfica de la secuencia de los elementos del trabajo según la definan las restricciones de precedencia.

Define gráficamente para una observación visual las restricciones de precedencia que existen entre los elementos de trabajo.

RESTRICCIONES DE PRECEDENCIA: También se conocen como requisitos tecnológicos de secuenciación y se refieren al orden en el cual los elementos del trabajo pueden ser ejecutados y que está normalmente limitado por los mismos hasta cierto punto.

ELEMENTO MINIMO RACIONAL DE TRABAJO: Son las tareas más pequeñas prácticamente indivisibles, en las que se puede dividir el trabajo.

CONTENIDO TOTAL DE TRABAJO: Es la suma de todos los elementos de trabajo a realizar sobre la línea.

ESTACION DE TRABAJO: Es una localización a lo largo del flujo de la línea donde se ejecuta trabajo, bien manualmente o con dispositivos automáticos.

TIEMPO DE CICLO: Es el intervalo entre las piezas saliendo ya terminadas de la línea productiva.

2.- MÉTODO DE BALANCEO: CANDIDATO DE TIEMPO MAYOR.

C = TIEMPO DE CICLO

H = HORAS PLANEADAS DE TRABAJO

P = VOLUMEN DE PRODUCCIÓN DESEADO

K mín. = NÚMERO MINIMO DE ESTACIONES DE TRABAJO

EJEMPLO: 

DIAGRAMA DE PRECEDENCIA:

 MÉTODO DE BALANCEO DE LINEAS: KILBRIDGE Y WESTER.

Continúe la asignación en el orden del número de la columna, hasta que el tiempo del ciclo sea alcanzado o bien que el candidato correspondiente provoque que dicho tiempo de ciclo se exceda.

El proceso de asignación continúa en esta forma hasta terminar con todos los elementos.

C = 1.00 min.

 

4.3. Balanceo de líneas de ensamble para la producción simultanea de más de un modelo.

BALANCEO DE LINEAS DE ENSAMBLE PARA LA PRODUCCION

 DE MAS DE UN MODELO

            Una estrategia importante para balancear la linea de ensamble es compartir los elementos de trabajo. Dos operarios o mas con algun tiempo ocioso en su ciclo de trabajo pueden compartir el trabajo de otra estacion para lograr la mayor  eficiencia. Por ejemplo la figura 2-18 muestra la linea de ensamble con seis estaciones de trabajo. La estacion uno tiene tres elementos, A, B y C, con un total de 45 seg. Observe que los elementos B, D y E no pueden iniciar hasta terminar A y que B, D y E pueden ocurrir en cualquier orden. Es posible compartir el elemento H entre las estaciones 2 y 4 con un incremento de solo un segunto de tiempo de ciclo (de 45 a 46 seg.), a la vez que ahorrar 30 segundos por unidad ensamblada. Debe observarse que compartir elementos  puede aumentar el manejo de materiales , pues quiza tengan que entregarse las partes en mas de un lugar. Ademas, es posible que se incrementen los costos por la duplicidad de herramientas.

            Una segunda posibilidad para mejorar el balanceo de una linea de ensamble es dividir  un elemento de trabajo. En la fig 2-18, es posible dividir el elemento H, en lugar de tener la mitad de las partes de la estacion 2 y la otra  mitad en la estacion 4.

            A menudo no es economico dividir un elemento. Un ejemplo seria atornillar ocho tornillos  mecanicos con un desarmador electrico. Una vez que el operario localiza las partes, obtiene el control de la herramienta y la pone a funcionar, lo normal es que sea mas ventajoso atornillar los ocho tornillos y no solo una parte para dejar el resto a otro operario, Siempre que los elementos se puedan dividir, se obtendran estaciones de trabajo mejor valanceadas.

Tambien cabe recalcar que una secuencia de ensamble distinta puede producir resultados mas favorables. En general, el diseño del producto determina la secuencia de ensamble. Sin embargo no deben ignorarse las alternativas. Las lineas de ensamble bien balanceadas no solo son costosas, tambien ayudan a mantener un buen animo en los trabajadores porque existen diferencias muy pequeñas en el contenido de trabajo de los centros.

            FIG 2-18

LINEA DE ENSAMBLE CON SEIS ESTACIONES DE TRABAJO

            Los cálculos de servicio sincronizado y aleatorio y las técnicas de balanceo de líneas se usan para desarrollar operaciones mas eficientes mediante métodos cuantitativo.

Balanceo de líneas (análisis de la producción)

El problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea.

Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica:

1)       Cantidad. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente  para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo  de producción y de la duración que tendrá la tarea.

2)       Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación  en línea deben ser aproximadamente iguales.

3)       Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la prevención de fallas de equipo.

Los casos típicos de balanceo de línea de producción son:

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.

Para poder aplicar el balanceo de línea nos apoyaremos de las siguientes fórmulas:

Ejemplo 1:

Se desea saber el Costo Unitario de la fabricación de 500 artículo en un turno de 8 horas, donde el salario es de $50, entonces aplicando el tiempo estándar obtenido, tenemos que por cada elemento tenemos, teniendo en cuenta que se tiene una eficiencia del 90%

TE min	EP	IP	NOT	NOR	T	TA
3.6451	0.9	1.0417	4.3	5	0.729	0.893
4.8384	0.9	1.0417	5.6	6	0.806	0.893
5.6462	0.9	1.0417	6.5	7	0.807	0.893
2.9780	0.9	1.0417	3.4	4	0.744	0.893
2.6777	0.9	1.0417	3.1	3	0.893	0.893
4.8832	0.9	1.0417	5.7	6	0.814	0.893
4.1626	0.9	1.0417	4.8	5	0.833	0.893
5.2534	0.9	1.0417	6.1	6	0.876	0.893
0.5768	0.9	1.0417	0.7	1	0.577	0.893
0.2562	0.9	1.0417	0.3	1	0.256	0.893
0.5928	0.9	1.0417	0.7	1	0.593	0.893
17.4420	0.9	1.0417	20.2	20	0.872	0.893
3.2448	0.9	1.0417	3.8	4	0.811	0.893
11.0730	0.9	1.0417	12.8	13	0.852	0.893
4.7268	0.9	1.0417	5.5	6	0.788	0.893
3.0958	0.9	1.0417	3.6	4	0.774	0.893
1.7644	0.9	1.0417	2.0	2	0.882	0.893
24.3960	0.9	1.0417	28.2	28	0.871	0.893
5.6566	0.9	1.0417	6.5	7	0.808	0.893
2.2703	0.9	1.0417	2.6	3	0.757	0.893
5.3254	0.9	1.0417	6.2	6	0.888	0.893
2.6378	0.9	1.0417	3.1	3	0.879	0.893
1.1832	0.9	1.0417	1.4	2	0.592	0.893
10.7476	0.9	1.0417	12.4	13	0.827	0.893
19.5286	0.9	1.0417	22.6	23	0.849	0.893
2.9600	0.9	1.0417	3.4	4	0.740	0.893
7.3597	0.9	1.0417	8.5	9	0.818	0.893
1.7640	0.9	1.0417	2.0	2	0.882	0.893

Ya que determinamos nuestro tiempo estándar, por cada elemento de nuestra tarea definida, que es la laminación, pulido, etc., planteamos el costo unitario para la fabricación de 500 artículos, en un jornada de 8 horas de trabajo, observando la situación de la condiciones de trabajo.

4.4. Balanceo de líneas asistido por computadora.

AUTO-OBSERVACIÓN

            Mecanismo en que el individuo reflexiona sobre sus propios pensamientos, sentimientos, motivaciones y comportamientos, y actúa de acuerdo con ellos.

La autoobservación es un doble proceso:
Atender deliberadamente a la propia conducta. Registrarla a través de un procedimiento previamente establecido. En qué cosas es favorable la autoobservación:
            Conductas íntimas y privadas.            Conductas Encubiertas (difíciles de observar: pensamientos, tomas de decisiones, fantasías...).            Conductas que pueden estar desencadenadas por reacciones internas (ej.: fumar por nerviosismo).
            Puede ayudar al sujeto a motivarlo para seguir un tratamiento.
            La autoobservación se usa como técnica de evaluación y como método terapéutico. Requiere entrenamiento y determinadas características personales.
            La autoobservación se usa como técnica de evaluación y como método terapéutico. Requiere entrenamiento y determinadas características personales.
           
            El sistema de recogida de información es mediante lápiz y papel, o cronómetro (mecánica).

            Requiere también recogida de datos. El hecho de observar en sí mismo una conducta problema lleva a que el sujeto la autodirija y la autocontrole. Conductas que están fuertemente consolidadas (Ej.: fumar) hace que se rompa la cadena de conductas sucesivas y ayuda a modificarlas (Ej.: dar un botón cuando van a fumar) = Reactividad de la conducta problema que hace que se modifique esta conducta por otra.

AUTOOBSERVACIÓN

            La única vía para hacer un cambio real y permanente de la experiencia de vida, hacia mayores niveles de paz interior, respeto a los demás y al entorno, perfecta salud, excelentes relaciones de todo tipo y bienestar material, se encuentra en la autoobservación, herramienta que tiene su origen en la filosofía de Sócrates cuyo principio central era “Conócete a ti mismo”, frase esculpida en mármol a la entrada del Oráculo de Delfos, a la cual más tarde se le agregó “Y conocerás a Dios”... Otros dicen que decía era, “Y conocerás a tu dios”. En ambos casos, es supremamente diciente.

            Sentir es una maravillosa cualidad natural del diseño divino del ser humano. Sin embargo, la mayoría de los sentimientos y/o emociones son tan aprendidos como el sistema de creencias. Sólo mediante la autoobservación objetiva podemos distinguir entre las emociones negativas autoinfligidas y aquellas que nos conectan, nos unen con los demás, con toda la Creación. Esa es la manera como abrimos nuestro corazón a una expresión más elevada, más expansiva, más vital.

            A uno de los grandes sufis, un discípulo le preguntó como había logrado su evidente autopercepción y su respuesta fue: “Aprendí viendo a mi gato cazar ratones”. La autoobservación es un ejercicio bastante mental en cuanto a la condición neutra que requiere. Se trata de crear un nuevo ente, que podríamos llamar el observador interno, un “alguien” que mira muy atento cómo pasa, sin perderse escena ni detalle, la película de nuestra vida como si la vida de otro fuese, para de esa forma poder hacerlo de manera aceptante.

            Para que sea eficaz, de la autoobservación hay que excluir tanto la autocondenación (latigarnos no sirve para nada) como la autojustificación (echarle la culpa a algo o a alguien y no asumir mi responsabilidad). Sólo así empieza a ser objetiva la autoobservación. Sólo así tiene alguna utilidad.

                        “La autoobservación objetiva tampoco lleva ninguna carga de aquello de pretender ser bueno de acuerdo a patrones del estilo: “esto es pecado, esto no”, tan arraigado en sociedades conductuales como la nuestra, tan preocupadas del chocante y contraproducente deberías. Y menos, aquello de “ser más atractivo para que me acepten”. Para este tipo de cosas, digamos que la autoobservación debe ser también inintencionada. Hay que tener mucho cuidado en no convertir el esfuerzo de salir de las garras del ego, en la búsqueda de hacerse a un superego.

            La autoobservación objetiva no tiene pretensión distinta a ser “una luz que brilla en un cuarto oscurecido para revelar nuestra presencia”. Produce mucha fortaleza observarse a sí mismo de esta manera y es una fuerza que sólo puede desarrollarse mediante la práctica. Mediante el esfuerzo repetido, constante y atento de ver, oír y sentir que está pasando realmente dentro de uno mismo y en las relaciones de uno con los demás. En toda clase de relaciones: de las más íntimas a las más ocasionales.

MUESTREO DE TRABAJO ASISTIDO POR COMPUTADORA

  Mediante una computadora puede ahorrarse un 35% del costo total de un estudio de muestreo de trabajo. Esto puede lograrse por el alto porcentaje de labor de oficina en relación con el tiempo real de observación. La mayor parte del trabajo relacionado con el resumen de los datos de muestreo es de gabinete u oficina; calcular porcentajes y grados de exactitud, transportar datos a diagramas de control, determinar él numero de observaciones requeridas y el total de observaciones necesarias, obtener él numero de recorridos al área que será estudiada por día y la hora del día para cada recorrido, etc.

Al mecanizar o automatizar el proceso de cálculos repetitivos, las computadoras pueden evaluar no solamente los resultados diarios sino también los acumulados, así como realizar el mantenimiento de los diagramas de control.

Muestreo de trabajo computarizado.

Mediante una computadora puede ahorrarse un 35% del costo total de un estándar de muestreo de trabajo. La mayor parte del trabajo relacionado con el resumen de los datos de muestreo es de gabinete u oficina, al mecanizar o automatizar el proceso de cálculos repetitivos, las computadoras pueden evaluar no solamente los resultados diarios sino también los acumulados.

El método de muestreo de trabajo es otra herramienta que permite al analista de estudio de tiempos obtener los datos de manera más rápida y fácil.

El muestreo de trabajo calificado por ejecución es especialmente útil para determinar la cantidad de tiempo que puede ser asignada por retrasos inevitables, suspensiones de trabajo, etc. En resumen, deben tenerse presentes las siguientes consideraciones:

  Explicar y lograr la aceptación del método de muestreo de trabajo antes de utilizarlo.

  Limitar los estudios individuales a grupos similares a máquinas u operaciones

  Utilizar un tamaño de muestra lo más grande posible

  Efectuar observaciones individuales en momentos al azar

Realizar las observaciones en un período razonablemente largo