Administración de Restricciones. Teoría de restricciones (TOC)
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TEORÍA DE RESTRICCIONES Dr. en C. Juan Manuel Carrión Delgado Maestría en Ingeniería Industrial
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TEORÍA
DE
RESTRICCIONES
Dr. en C. Juan Manuel Carrión Delgado
Maestría en Ingeniería Industrial
AGENDA
5.1 Introducción
5.2 Eliminación de restricciones físicas y políticas
5.3 El modelo Tambor-Amortiguador-Soga (DBR)
5.4 Aplicaciones en ingeniería industrial
LA TEORÍA DE RESTRICCIONES TOC
La Teoría de Restricciones fue descrita por primera vez por Eli Goldratt
al principio de los 80´s desde entonces ha sido ampliamente utilizada en
la industria.
Es un conjunto de procesos de pensamiento que utiliza la lógica de la
causa y efecto para entender lo que sucede y así encontrar maneras de
mejorar.
Está basada en el simple hecho de que los procesos multitarea, de
cualquier ámbito, solo se mueven en la velocidad del paso más lento.
En la descripción de esta teoría estos factores limitantes se denominan
restricciones o “cuello de botella”.
CONCEPTO DE LOS SISTEMAS
Las organizaciones y los sistemas existen para un propósito.
El propósito es alcanzado mejor con la cooperación de
múltiples elementos independientes ligados juntos.
Cada acontecimiento ligado depende en un cierto modo de
los otros acoplamientos.
El dueño del sistema determina el propósito.
Cada sistema tiene relativamente pocas restricciones.
HAY UN ACOPLAMIENTO MÁS DÉBIL
Las diversas capacidades del
acoplamiento, la carga de trabajo, la
variación normal y la carga cambiante
hacen posible balancear todo el
sistema.
Un elemento del sistema es más débil
Cuando el sistema entero depende de
la cooperación de todos los elementos,
el acoplamiento más débil determina la
fuerza de la cadena.
RESTRICCIONES
Se identifican 2 tipos de restricción:
Las restricciones físicas que normalmente se
refieren al mercado, el sistema de manufactura y la
disponibilidad de materias primas.
Las restricciones de política que normalmente se
encuentran a tras de las físicas. Por ejemplo: reglas,
procedimientos, sistemas de evaluación y
conceptos.
TIPOS DE RESTRICCIÓN Restricción de Mercado: La demanda máxima de un producto está limitada
por el mercado. Satisfacerla depende de la capacidad del sistema para cubrir los
factores de éxito establecidos (precio, rapidez de respuesta, etc.).
Restricción de Materiales: Throughput se limita por la disponibilidad de
materiales en cantidad y calidad adecuada. La falta de material en el corto plazo
es resultado de mala programación, asignación o calidad.
Restricción de Capacidad: Es el resultado de tener equipo con capacidad no
satisface la demanda requerida de ellos.
Restricción de Logística: Restricción inherente en el sistema de planeación
y control de producción. Las reglas de decisión y parámetros establecidos en el
sistema pueden afectar desfavorablemente en el flujo suave de la producción.
Restricción Administrativa: Estrategias y políticas definidas por la empresa
que limitan la generación de Throughput. Fomentar la optimización local.
Restricción de Comportamiento: Actitudes y comportamiento del
personal. la actitud de “ocuparse todo el tiempo” y la tendencia de trabajar los
fácil.
LA TEORÍA DE RESTRICCIONES (TOC)
1. La capacidad de cualquier proceso de fabricación es
limitada por su recurso de capacidad restringida
(restricción)
2. El tiempo perdido en la restricción se pierde para siempre
(costos de oportunidad)
3. La variación imposibilita el 100% de utilización.
LA TEORÍA DE RESTRICCIONES (TOC)
4. Ningún proceso de fabricación secuencial puede trabajar más rápidamente
que su operación más lenta.
5. La operación más lenta es la restricción
(1) Esta fábrica puede hacer solamente 15 unidades por hora.
(2) Trabajar la operación A para alcanzar 100% de utilización generará una
cantidad grande de inventario.
(3) C no puede alcanzar más que la utilización del 75%.
Operación A
25/hora
Operación B
15/hora
Operación C
20/hora
LA META
La Meta de cualquier empresa con fines de lucro es ganar
dinero de forma sostenida, esto es, satisfaciendo las
necesidades de los clientes, proveedores, empleados, el
entorno y accionistas.
Si no gana una cantidad ilimitada es porque algo se lo está
impidiendo: sus restricciones.
EL MODELO DE THROUGHPUT
TOC usa las siguientes mediciones de rendimiento:
1. El Throughput: la utilidad marginal sobre cada venta real.
2. Inventario: El dinero que invertimos en artículos que planeamos
vender.
La contabilidad de costos trata el inventario como un activo. Bajo
TOC, menos inventario es mejor.
3. Gasto de operación: Dinero que gastamos para convertir
existencias en el Throughput.
Cualquier gasto que no convierte existencias en Throughput es
desperdicio bajo el enfoque de Manufactura Esbelta.
LA META La Meta de Eliyahu Goldratt y Jeff Cox es una novela que ilustra
las teoría de restricciones.
Una excursión de Boy Scouts utiliza una fila de los muchachos
para representar un proceso.
Distancia entre los excursionistas = WIP
Los excursionistas detrás de la persona más lenta (restricción) no
puede moverse más rápidamente (trabajan con menor capacidad)
que la persona más lenta.
Si los excursionistas delante de la persona más lenta caminan lo
más rápido posible (trabajan a capacidad completa), la longitud de
la columna (WIP) aumentan pero el grupo no llegará a su destino
más pronto.
La única manera de moverse más rápidamente es ayudar a la
persona más lenta para ir más rápidamente (levar la restricción).
IDENTIFICAR LA RESTRICCIÓN
En la meta, Herbie ( el excursionista más lento) llevaba una
carga enorme.
No había distancia (inventario, wip) entre la gente detrás de
él.
Herbie se fue retrasando cada vez más porque los que
caminaban delante de él caminaban tan rápidamente como
podían (trabajando a capacidad completa)
LA VARIACIÓN IMPIDE LA UTILIZACIÓN AL
100%
La variación en el tiempo de procedimiento y el tiempo de
transferencia del material hacen imposible operar una
fábrica equilibrada al 100% de la capacidad.
Simulación de dados en La Meta:
La producción inicia: tire un dado, ponga en marcha de 1 a 6
unidades.
Estaciones: transfiera al menor de los puntos en el dado y
su inventario existente (usted no puede procesar más de
que usted tiene) a la próxima estación.
El flujo de proceso teórico es de 3.5 unidades por turno.
SISTEMA DBR
Es un proceso interactivo, que podríamos describir
simplificada mente de la siguiente manera:
Programar las entregas de productos a los clientes
utilizando las fechas de entrega.
Programar las restricciones de capacidad considerando los
programas de entrega y la información de despacho.
Optimizar los programas de las restricciones de capacidad.
Programar el lanzamiento de las materias primas y
componentes teniendo en cuenta los programas de las
restricciones y la información interna y de ensamblaje.
DBR
Lanzamientos de trabajo
Estación de trabajo 1
Estación de trabajo 2
Estación de trabajo 3
(restricción)
Estación de trabajo 4
La información
“Soga” controla el
inicio de ordenes de
trabajo.
El amortiguador consta de
trabajo esperando en #3, o
en progreso hacia él.
No olvide que es esencial asegurarse de que la
restricción nunca se quede sin trabajo.
DRB Y KANBAN DRB es ideológicamente similar a Kanban.
Cuadros de Kanban y kanban.
Haga partes solamente en respuesta a recipientes de
kanban o cuadros vacíos, o tarjetas de kanban que marcan
una necesidad de más partes.
DRB: empiece el nuevo trabajo solamente en respuesta a la
reducción del amortiguador.
Cada unidad que se procesa a través de la restricción indica
que el amortiguador contiene una unidad menos.
Esto elimina la necesidad de señales de kanban entre
operaciones que no son restricciones.
PASOS DEL TOC PARA LA MEJORA
CONTINUA Paso 0. Identificar la meta del sistema u organización.
Paso 0.5. Establecer una manera de medir el progreso hacia la meta.
Paso 1. Identificar la restricción del sistema.
Paso 2. Explotar la restricción del sistema.
Paso 3. Subordinar todo a la restricción del sistema.
Paso 4. Elevar la restricción del sistema.
Paso 5. Si la restricción es mejorada, ir de nuevo al paso 1. pero no permitir que la inercia se convierta en una restricción.
PASO 1: IDENTIFICAR LA RESTRICCIÓN
DEL SISTEMA.
Determinar cuáles son los recursos que limitan el
funcionamiento del sistema (restricciones)
PASO 2: EXPLOTAR LA RESTRICCIÓN DEL
SISTEMA.
Si la restricción es una máquina:
Se le deben asignar los operarios más hábiles.
Se debe hacer control de calidad antes de la misma procese
las piezas.
Se debe evitar que quede sin trabajar por falta de materiales
(incorporación de amortiguadores de tiempo)
Se le debería dotar de un programa óptimo donde cada
minuto se aproveche para cumplir los compromisos con los
clientes.
PASO 2: EXPLOTAR LA RESTRICCIÓN DEL
SISTEMA.
Si la restricción está en el mercado (no hay ventas suficientes):
Asegurarse que todos los pedidos se despachan en el plazo
comprometido con los clientes. No hay excusa ya que la
empresa tiene más capacidad de producción que la
demanda del mercado. Muchas veces, al bajar la demanda se
reduce la capacidad de producción (despidos), esto lleva a
que no se puedan cumplir los plazo comprometidos, lo que
a su vez reduce aún más las ventas, lo que aumenta los
despidos, etc.
PASO 2: EXPLOTAR LA RESTRICCIÓN DEL
SISTEMA.
Si la restricción es una materia prima (el abastecimiento es
menor que las necesidades de la empresa):
Minimizar el scrap y las pérdidas por mala calidad.
No fabricar cantidades mayores a las que se van a vender en
el corto plazo.
PASO 3. SUBORDINAR TODO A LA
RESTRICCIÓN DEL SISTEMA.
Este paso consiste en obligar al resto de los recursos a
funcionar al ritmo que marcan las restricciones del sistema,
según lo ofrecido en el paso anterior.
Como la empresa es un sistema, existe interdependencia
entre los recursos que la componen. Por tal motivo no
tiene sentido exigir a cada recurso que actúe obteniendo el
máximo rendimiento respecto de su capacidad, sino que se
le debe exigir que actúe a manera de facilitar que las
restricciones puedan ser explotadas según lo decidido en el
Paso 2.
PASO 4. ELEVAR LA RESTRICCIÓN DEL
SISTEMA Para seguir mejorando es necesario aumentar la capacidad de las
restricciones. Este es el significado de ELEVAR.
Ejemplo de ELEVAR las restricciones son:
La compra de una nueva máquina similar a la restricción.
La contratación de más personas con las habilidades
adecuadas.
La incorporación de un nuevo proveedor de los materiales
que actualmente son restricción.
La construcción de una fábrica para satisfacer una demanda en
crecimiento.
ELEVAR LA RESTRICCIÓN: LA TÉCNICA DE
MANUFACTURA ESBELTA
Muchas técnicas de Manufactura Esbelta pueden mejorar la capacidad de
la restricción, y/o reducir la variación en el procesamiento y los tiempos
de transferencia de materiales.
TÉCNICAS PARA ELEVAR LA RESTRICCIÓN
1. Análisis del flujo de valor VSM
2. Procesamiento en lotes pequeños y una sola pieza
3. Acortar distancias de transporte: celdas de manufactura
4. Reducción de tiempo de ciclo
5. Menos existencias de amortiguador
6. Mantenimiento productivo total TPM
7. Cambio rápido del modelo (SMED)
8. Error proofing (Poka yoke)
PASO 5. VOLVER AL PASO 1
En cuanto se ha elevado una restricción debemos
preguntarnos si ésta sigue siendo tal o si ahora existen
otros recursos con menor capacidad. Debemos, entonces,
volver al Paso 1, comenzando nuevamente el Proceso.
Es importante hacer aquí una advertencia: ¡CUIDADO
CON LA INERCIA!. En los pasos 1 a 3 hemos definido las
reglas de funcionamiento de la empresa considerando las
restricciones existentes en ese momento.
Si las restricciones han cambiado se deberán modificar esas
reglas.
LOS 5 PASOS APLICADOS A LAS
OPERACIONES DE FLUJO.
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
AMORTIGUADORES ADICIONALES
EJERCICIO
Aplique los 5 pasos del TOC en el mejoramiento de su proceso.
Identifique el sistema que va a analizar
Identifique la meta del sistema y la forma d e medirla.
PASO 1. IDENTIFICAR LAS RESTRICCIÓN
DEL SISTEMA
PASO 2. EXPLOTAR LA RESTRICCIÓN DEL
SISTEMA
PASO 3. SUBORDINAR TODO A LA
RESTRICCIÓN DEL SISTEMA.
PASO 4. ELEVAR LA RESTRICCIÓN DEL
SISTEMA.
PASO 5. SI LA RESTRICCIÓN ES MEJORADA,
IR DE NUEVO AL PASO 1.
